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運動輔助裝置的制作方法

文檔序號:11439704閱讀:292來源:國知局
運動輔助裝置的制造方法

本發(fā)明涉及安裝于輔助對象者的運動輔助裝置。



背景技術:

一直以來,已知有安裝于輔助對象者(人)的腿上、并以產(chǎn)生輔助該腿的屈伸動作的動力的方式構成的運動輔助裝置。例如,日本特開2014-508010號公報(以下稱為專利文獻1)中,公開了一種以下述方式構成的運動輔助裝置,其具備:分別安裝于輔助對象者的腿的大腿部和小腿部的大腿部支架和小腿部支架、以及彈簧,通過彈簧的彈性力而使動力作用于大腿部支架和小腿部支架之間的關節(jié)機構,由此來輔助腿的運動。



技術實現(xiàn)要素:

如專利文獻1中所見到的以往的運動輔助裝置,大腿部支架和小腿部支架分別通過卷繞在輔助對象者的大腿部和小腿部周圍的綁帶等帶狀部件而被各自安裝于該大腿部和小腿部上。

在具有這種結構的運動輔助裝置中,為了提高卷繞在輔助對象者的大腿部和小腿部各自的周圍的帶狀部件與該大腿部和小腿部各自的適配性,一般不得不使用較軟質的帶狀部件。

然而,像這樣使卷繞在大腿部和小腿部各自周圍的帶狀部件為柔軟部件時,例如要從運動輔助裝置向輔助對象者作用抬起人的上半身的方向的輔助力時(換而言之,將使大腿部支架和小腿部支架伸展的方向的動力作用于兩個架之間的關節(jié)機構上時),上述帶狀部件會過度撓曲。其結果是,容易發(fā)生無法將適當方向的輔助力作用于輔助對象者的情況。

此外,上述帶狀部件容易勒入大腿部或小腿部,因此存在有對輔助對象者造成壓迫感、或者不適感的擔憂。

此外,專利文獻1中所見到的運動輔助裝置為大腿部支架和小腿部支架僅配置在輔助對象者的腿的外側上的結構。因此,將輔助力作用于輔助對象者時,大腿部支架或小腿部支架容易發(fā)生彎曲。進而,作用于輔助對象者上的輔助力的大小容易變得不充分,或者該輔助力的方向容易變得不適當。

而且,大腿部支架與小腿部支架之間的關節(jié)機構的位置相對于輔助對象者的膝關節(jié)容易產(chǎn)生位置錯位。因此,大腿部支架與小腿部支架之間的屈伸動作相對于輔助對象者的腿的屈伸動作而言變得不匹配,存在無法順暢地進行輔助對象者的腿的屈伸的擔憂。

本發(fā)明是鑒于所述背景而完成,目的在于提供一種能夠以適當?shù)倪m配性安裝到輔助對象者上的同時將輔助該輔助對象者的腿的運動的力適當?shù)刈饔糜谠撦o助對象者的運動輔助裝置。

本發(fā)明的運動輔助裝置為了實現(xiàn)所述目的,其具備:大腿部支架和小腿部支架、以屈伸自如的方式將該大腿部支架和小腿部支架連結的膝關節(jié)機構、以及產(chǎn)生關節(jié)動力的關節(jié)動力發(fā)生裝置,上述關節(jié)動力即為賦予膝關節(jié)機構的動力,所述大腿部支架和小腿部支架配裝在輔助對象者上,以使得其分別與該輔助對象者的腿的大腿部、小腿部一體地活動,該運動輔助裝置的特征在于,

所述膝關節(jié)機構由分別配置于所述輔助對象者的腿的膝蓋內(nèi)側和外側的兩側上的兩個膝關節(jié)機構構成,

所述大腿部支架具有:第1要素支架和第2要素支架,其從配置于所述輔助對象者的腿的大腿部上部的外側或該輔助對象者的腰部的單側的基部延伸成分岔狀,并且分別將該基部連結于所述膝蓋外側的關節(jié)機構和所述膝蓋內(nèi)側的關節(jié)機構;以及身體支承部件,其橋接于所述第1要素支架或所述基部與所述第2要素支架之間,

所述第1要素支架以下述方式構成:從所述基部起,沿著所述大腿部的外側側面在該大腿部的長度方向上延伸,并且到達所述膝蓋的外側的關節(jié)機構,

所述第2要素支架以下述方式構成:從所述基部起,通過所述大腿部的前面?zhèn)戎钡剿鱿ドw內(nèi)側的關節(jié)機構,并且從該大腿部的正面?zhèn)扔^察時,在從所述基部起朝向所述膝蓋內(nèi)側的關節(jié)機構的方向上,該第2要素支架相對于所述大腿部斜向行進,

所述身體支承部件以下述方式構成:在所述第1要素支架的靠近所述基部的下側的部分與所述第2要素支架的靠近所述基部的下側的部分之間、或者所述基部與所述第2要素支架的靠近所述基部的下側的部分之間,沿著所述大腿部的背面延伸從而與該背面接觸(第1發(fā)明)。

另外,本發(fā)明中,對于所述大腿部支架的基部的配置部位所涉及的“輔助對象者的腰部的單側”,針對輔助對象者的左腿用的大腿部支架而言是指該輔助對象者的腰部的左側,針對輔助對象者的右腿用的大腿部支架而言是指該輔助對象者的腰部的右側。

此外,大腿部支架與輔助對象者的腿的大腿部“一體地活動”是指大腿部支架以大腿部支架相對于腿的大腿部而言的位置和姿勢保持恒定或大致恒定的方式與腿的大腿部一同活動。此時,可以允許大腿部支架相對于腿的大腿部的位置或姿勢隨著該腿的運動而發(fā)生些許變化(大腿部支架相對于腿的大腿部發(fā)生些許相對位移)。這對于所述小腿部支架與輔助對象者的腿的小腿部“一體地活動”而言也同樣如此。

根據(jù)上述第1發(fā)明,所述大腿部支架具有上述第1要素支架和第2要素支架。因此,該大腿部支架的俯仰方向的彎曲剛性(繞下述軸的方向上的彎曲剛性:配裝了該大腿部支架的輔助對象者的大腿部的左右方向的軸)高。

因此,在配裝了所述大腿部支架和小腿部支架的輔助對象者的腿進行屈伸時等情況中,即使對所述膝關節(jié)機構賦予關節(jié)動力,所述身體支承部件與輔助對象者的腿的大腿部的接觸狀態(tài)的穩(wěn)定性也高。進而,能夠從運動輔助裝置穩(wěn)定地向輔助對象者傳遞必要的輔助力。

例如,在配裝了所述大腿部支架和小腿部支架的輔助對象者的腿處于觸地狀態(tài)(具體是指以受到對抗作用于輔助對象者的重力的反作用力的方式觸地的狀態(tài))時,在使該腿彎折的狀態(tài)下對所述膝關節(jié)機構賦予使大腿部支架和小腿部支架伸展的方向的關節(jié)動力時,能夠高穩(wěn)定性地使推舉輔助對象者的上半身的方向的平移力(向上的平移力)、即用于使輔助對象者的腿伸展的輔助力從運動輔助裝置經(jīng)由身體支承部件作用于輔助對象者。

此外,輔助對象者的膝蓋內(nèi)側的膝關節(jié)機構經(jīng)由相對于大腿部斜向行進的所述第2要素支架而連結于所述基部。因此,所述大腿部支架不具備從膝蓋內(nèi)側的膝關節(jié)機構起沿著大腿部的內(nèi)側面延伸至該大腿部的腹股溝附近的支架。因此,可以避免輔助對象者的用于右側或左側的腿的大腿部支架與同其相反一側(左側或右側)的腿相摩擦、或者與用于該相反一側的腿的大腿部支架發(fā)生干擾。

進一步地,大腿部支架的第1要素支架和第2要素支架從基部起延伸為分岔狀。因此,能夠使得它們的下部之間的間隔在一定程度上發(fā)生變化的方式進行撓曲。因此,能夠高適配性地將該大腿部支架配裝到多種粗度不同的大腿部上部支架。

此外,如前所述,身體支承部件相對輔助對象者的大腿部背面的接觸狀態(tài)的穩(wěn)定性高。因此,不易對輔助對象者造成異物的接觸感。

因此,根據(jù)上述第1發(fā)明,能夠以合適的適配性配裝到輔助對象者上。進一步,能夠使輔助該輔助對象者的腿的運動的力適當?shù)刈饔糜谠撦o助對象者。

在上述第1發(fā)明中,優(yōu)選的是,所述第2要素支架以沿著所述大腿部的前面?zhèn)鹊那嫘毕蛐羞M的方式形成為彎曲形狀(第2發(fā)明)。

由此,能夠進一步提高大腿部支架相對于輔助對象者的大腿部的適配性。

在上述第1發(fā)明或第2發(fā)明中,優(yōu)選的是,以下述方式設定該大腿部支架的第1要素支架和第2要素支架的上下方向的長度:使得配裝了該運動輔助裝置的所述輔助對象者在以直立姿勢起立的狀態(tài)下的所述大腿部支架的基部位于所述輔助對象者的腿的內(nèi)側的腹股溝的高度以上的高度(第3發(fā)明)。

由此,通過例如股關節(jié)而使輔助對象者的腿外轉時,用于該腿的大腿部支架的基部也不容易擠壓到輔助對象者的臀部上。

在上述第1-3發(fā)明中,優(yōu)選的是,設定該大腿部支架的上下方向的長度,以使得安裝有該運動輔助裝置的所述輔助對象者以直立姿勢起立的狀態(tài)下的所述大腿部支架的上端位于比所述輔助對象者的髖骨低的高度(第4發(fā)明)。

由此,可以防止輔助對象者的上半身側向彎曲時該上半身與大腿部支架的上端發(fā)生干擾。

上述第1-第4發(fā)明中,優(yōu)選的是,所述大腿部支架的基部為配置于所述輔助對象者的腰部的單側的部分,所述身體支承部件以在從所述基部起朝向所述第2要素支架的下端部的方向上相對于所述大腿部斜向行進的方式橋接于所述基部與所述第2要素支架的下端部之間(第5發(fā)明)。

由此,所述身體支承部件與從輔助對象者的大腿部的背面的下部側的部位到上部側的部位相接觸。因此,使輔助力經(jīng)由該身體支承部件作用于輔助對象者時,該身體支承部件與大腿部的接觸壓力分散。因此,能夠防止輔助力對輔助對象者的施加狀況會根據(jù)輔助對象者的腿的彎折程度發(fā)生變化這一現(xiàn)象。此外,能夠防止輔助對象者受到來自身體支承部件的局部擠壓感。

特別在組合第3發(fā)明和第5發(fā)明時,可以通過身體支承部件來支承輔助對象者的股關節(jié)附近的部位或者坐骨附近的部位。因此,能夠恰當?shù)貙⑼婆e輔助對象者的上半身的方向的輔助力從身體支承部件作用于輔助對象者。

在上述第1-第5發(fā)明中,優(yōu)選的是,當所述小腿部支架形成為具有在所述輔助對象者的腿的膝蓋外側與內(nèi)側處分別與所述膝關節(jié)機構連結的2個部分a1、a2部分,以及與該a1、a2部分連接并與所述小腿部的脛骨粗隆相對配置的b部分時,在該b部分上安裝有與所述小腿部的脛骨粗隆相接觸的緩沖部件(第6發(fā)明)。

由此,在輔助對象者的腿彎折時等情況下,能夠在適當進行小腿部支架和輔助對象者的小腿部之間的力傳遞的同時,防止小腿部的脛骨粗隆與小腿部支架的上述b部分直接接觸。

在上述第1-第6發(fā)明中,還可以采用具備下述構成的運動輔助裝置:進一步具備板狀的足部支架和腳腕關節(jié)機構,所述足部支架具有以搭載所述輔助對象者的腿的足部的方式而配置于該足部的底側的部分;所述腳腕關節(jié)機構將該足部支架連結于所述小腿部支架的下端部。此時,所述小腿部支架構成為在所述小腿部的前面?zhèn)妊刂撔⊥炔康拈L度方向延伸,所述腳腕關節(jié)機構以下述方式構成:在所述輔助對象者的足部的足背上側具有使所述足部支架相對于所述小腿部支架在側傾方向上相對旋轉的關節(jié)軸,并且在所述輔助對象者的腿的腳踝的兩側具有使所述足部支架相對于所述小腿部支架在俯仰方向上相對旋轉的關節(jié)軸(第7發(fā)明)。

另外,本發(fā)明中,側傾方向、俯仰方向以及橫擺方向分別是指配裝了運動輔助裝置的輔助對象者以幾乎直立姿勢起立的狀態(tài)下的該輔助對象者的繞側傾軸的方向、繞俯仰軸的方向、繞橫擺軸的方向。此時,側傾軸方向、俯仰軸方向、橫擺軸方向分別是指該輔助對象者的前后方向、左右方向、上下方向。

根據(jù)上述第7發(fā)明,在配裝了大腿部支架、小腿部支架和足部支架的輔助對象者的腿在觸地時,能夠使得作用于這些架的連結體(連桿機構)的重力不會作用到輔助對象者的腿上、或者不容易作用到輔助對象者的腿上。此外,在產(chǎn)生推舉輔助對象者的上半身的輔助力時,可以防止該輔助力的反作用力作用于足部。進一步地,能夠簡單地使輔助對象者的足部相對于小腿部在俯仰方向或側傾方向上活動。

在上述第7發(fā)明中,優(yōu)選的是,所述足部支架相對于所述小腿部支架在橫擺方向上的相對旋轉通過所述小腿部支架的扭轉而實現(xiàn)(第8發(fā)明)。

由此,輔助對象者能夠簡單地使腿的足部以任意的姿勢相對于小腿部活動。此外,腳腕關節(jié)機構不需要具備橫擺方向的關節(jié)軸,因此可以使該腳腕關節(jié)機構形成簡單的結構。

在上述第7發(fā)明或第8發(fā)明中,腳腕關節(jié)機構例如可以采用以下形態(tài):所述腳腕關節(jié)機構包括以從所述輔助對象者的足底部的足背上側起向該輔助對象者的腳踝的兩側延伸為分岔狀的方式而配置的連結部件,該連結部件的兩個端部之間的中間部經(jīng)由側傾軸方向的關節(jié)軸而連結于所述小腿部支架的下端部,該連結部件的兩個端部分別經(jīng)由俯仰軸方向的關節(jié)軸而連結于所述足部支架(第9發(fā)明)。

由此,能夠以極為簡單的結構實現(xiàn)能夠使足部相對于輔助對象者的小腿部簡單地進行活動的腳腕關節(jié)機構。此外,所述連結部件的兩個端部上具有俯仰軸方向的關節(jié)軸。因此,可以提高足部支架相對于小腿部支架在側傾方向上的姿勢的穩(wěn)定性。

在上述第7-第9發(fā)明中,優(yōu)選的是,所述腳腕關節(jié)機構的俯仰軸方向的關節(jié)軸是以下一種關節(jié)軸:在將所述足部支架配置在水平面上的狀態(tài)下,該關節(jié)軸相對于該水平面傾斜,以使得所述輔助對象者的腳踝兩側當中外側的關節(jié)軸比內(nèi)側的關節(jié)軸低(第10發(fā)明)。

根據(jù)該第10發(fā)明,能夠使腳腕關節(jié)機構的俯仰軸方向的關節(jié)軸的軸線與輔助對象者的足部的跖屈動作或背屈動作中的實際旋轉中心軸的軸線盡可能一致。因此,在進行輔助對象者的足部的跖屈動作或背屈動作時,能夠提高足部支架的活動相對于輔助對象者的足部的活動的追從性。

在上述第7-第10發(fā)明中,所述足部支架中配置于所述輔助對象者的足底部的底面上的部分可以形成為鞋墊形狀或者裁切出該鞋墊形狀的一部分而得到的形狀(第11發(fā)明)。

根據(jù)該第11發(fā)明,輔助對象者能夠以比如配裝了鞋具的感覺將足部支架配裝到自身的足部上。進一步地,輔助對象者能夠以與未配裝運動輔助裝置的通常時相同的感覺來進行該足部的著地或離地。

需要補充說明的是,本發(fā)明的運動輔助裝置也可以為不具備上述足部支架的結構。此時,能夠采用以下結構:例如通過綁帶等的適當?shù)募s束部件將所述小腿部支架的下部約束到輔助對象者的小腿部的下部。

在上述第1-第11發(fā)明中,各膝關節(jié)機構可以采用例如具有俯仰軸方向的單一關節(jié)軸的單軸結構的關節(jié)機構等多種多樣的結構。此時,作為各膝關節(jié)機構的優(yōu)選方式,可以采用如下所述的方式。

即,分別配置于所述輔助對象者的膝蓋外側和內(nèi)側的各膝關節(jié)機構具備:第1連桿,以能夠分別相對于所述大腿部支架和所述小腿部支架在俯仰方向上能夠相對旋轉的方式,分別經(jīng)由俯仰軸方向的關節(jié)軸c1a,c1b連結作為所述大腿部支架的第1要素支架和第2要素支架中一方的第x要素支架的下端部和分別配置于所述小腿部支架當中的所述膝蓋外側和內(nèi)側的a1,a2部分中一方的ax部分;以及,第2連桿,以能夠分別相對于所述大腿部支架和所述小腿部支架在俯仰方向上能夠相對旋轉的方式,分別經(jīng)由俯仰軸方向的關節(jié)軸c2a,c2b連結所述大腿部支架的所述第x要素支架的下端部與所述小腿部支架的所述ax部分;

其中,

針對配置于所述膝蓋外側的膝關節(jié)機構而言,所述第x要素支架為第1要素支架;針對配置于所述膝蓋內(nèi)側的膝關節(jié)機構而言,所述第x要素支架為第2要素支架。

針對配置于所述膝蓋外側的膝關節(jié)機構而言,所述ax部分為配置于該膝蓋外側的a1部分;針對配置于所述膝蓋內(nèi)側的膝關節(jié)機構而言,所述ax部分為配置于該膝蓋內(nèi)側的a2部分。

進一步地,所述關節(jié)軸c1a、c1b、c2a、c2b優(yōu)選以滿足下述條件(1)、(2)的方式進行配置(第12發(fā)明)。

條件(1):關節(jié)軸c1b位于比關節(jié)軸c2b更前側的位置。

條件(2):在將關節(jié)軸c1a與關節(jié)軸c1b之間的間隔記作d1、將關節(jié)軸c2a與關節(jié)軸c2b之間的間隔記作d2、將關節(jié)軸c1a與關節(jié)軸c2a之間的間隔記作da、將關節(jié)軸c1b與關節(jié)軸c2b之間的間隔記作db時,d1>da,且d1+db>d2+da。

根據(jù)上述第12發(fā)明,可以以與輔助對象者的大腿部和小腿部之間的屈伸運動(通過輔助對象者的膝關節(jié)的動作而進行的大腿部和小腿部的相對位移運動)幾乎相同的形態(tài)來進行大腿部支架和小腿部支架之間的屈伸運動(通過膝關節(jié)機構的動作而進行的大腿部支架和小腿部支架的相對位移運動)。

因此,配裝了大腿部支架和小腿部支架的輔助對象者進行腿的屈伸動作時,能夠使大腿部支架和小腿部支架以分別相對于輔助對象者的腿的大腿部和小腿部幾乎不發(fā)生相對位移的方式進行活動。

其結果,即使在使該腿以最大限度彎折的狀態(tài)下,也能夠防止各膝關節(jié)機構突出至輔助對象者的膝蓋前側,更不必說是輔助對象者讓自身的腿伸展的狀態(tài)。

進而,在輔助對象者下跪時,能夠防止膝關節(jié)機構接觸到地面而造成妨礙。

此外,大腿部支架和小腿部支架各自的活動與輔助對象者的腿的大腿部和小腿部各自的活動的整體性提高。因此,在進行該腿的屈伸動作時,能夠防止或抑制大腿部支架或小腿部支架分別相對于該腿的大腿部或小腿部摩擦。

在上述第1-第12發(fā)明中,所述關節(jié)動力發(fā)生裝置能夠采用多種多樣的構成。例如能夠采用以下的方式。所述關節(jié)動力發(fā)生裝置構成為:經(jīng)由被賦予了張力的可撓性長條部件將所述關節(jié)動力賦予至所述輔助對象者的膝蓋兩側的膝關節(jié)機構中至少一方的膝關節(jié)機構,所述可撓性長條部件以沿著所述大腿部支架的第1要素支架和第2要素支架當中賦予所述關節(jié)動力的膝關節(jié)機構所連結的要素支架而延伸的方式進行配設(第13發(fā)明)。

由此,用于對膝關節(jié)機構賦予關節(jié)動力的可撓性長條部件沿著該膝關節(jié)機構所連結的要素支架(第1要素支架或第2要素支架)而被配設。因此,能夠防止包括該可撓性長條部件的關節(jié)動力發(fā)生裝置的構成要素對大腿部支架和小腿部支架的活動造成妨礙,或者能夠防止在偏離該大腿部支架和小腿部支架的部位處活動。

此外,如前所述,所述大腿部支架的第2要素支架以相對于輔助對象者的大腿部斜向行進的方式而構成。因此,用于使可撓性長條部件沿著第2要素支架延伸的管等的引導路徑的彎折角(或者是可撓性長條部件的彎折角)的總計值(具體地是指針對該引導路徑的全長在長度方向上對該引導路徑的曲率進行積分而得的數(shù)值)變小。其結果,可以減輕可撓性長條部件與引導路徑之間的摩擦。

此外,在所述第12發(fā)明的運動輔助裝置中,可以采用以下的方式:可撓性長條部件沿著所述第1要素支架和第2要素支架當中具有該第1連桿的膝關節(jié)機構所連結的要素支架而配設,該可撓性長條部件連結于所述輔助對象者的膝蓋兩側的膝關節(jié)機構當中的至少一方的膝關節(jié)機構中第1連桿的所述關節(jié)軸c1a側的部分的外周部,并且所述可撓性長條部件在被賦予了張力的狀態(tài)下,對應于該第1連桿伴隨所述大腿部支架與小腿部支架之間的屈折而繞所述關節(jié)軸c1a進行的相對旋轉而移動,所述關節(jié)動力發(fā)生裝置構成為:將所述關節(jié)動力經(jīng)由該可撓性長條部件賦予至具有連結了所述可撓性長條部件的所述第1連桿的膝關節(jié)機構(第14發(fā)明)。

另外,該第14發(fā)明中,“第1連桿的所述關節(jié)軸c1a側的部分的外周部”是指該1連桿上與關節(jié)軸c1a具有間隔的部分(換而言之,相對于關節(jié)軸c1a具有力矩臂的部分)。

在此,在所述第12發(fā)明中的膝關節(jié)機構中,使輔助對象者的腿從伸展狀態(tài)以最大限度彎折時的所述第1連桿的位移量的變化量較小。因此,在第14發(fā)明中,所述可撓性長條部件的所需移動量也較小。其結果,能夠將關節(jié)動力發(fā)生裝置的構成設置成小型結構。此外,第14發(fā)明中,能夠起到與所述第13發(fā)明相同的效果。

在上述第1-第14發(fā)明中,還能夠采用以下方式:所述關節(jié)動力發(fā)生裝置包括彈性部件,其根據(jù)伸縮而產(chǎn)生作為所述關節(jié)動力的彈性力,該關節(jié)動力被賦予給所述輔助對象者的膝蓋兩側的膝關節(jié)機構當中至少一方的膝關節(jié)機構,該彈性部件以沿著所述大腿部支架的第1要素支架和第2要素支架當中賦予該彈性部件的彈性力的膝關節(jié)機構所連結的要素支架進行伸縮的方式而容納于該要素支架的內(nèi)部(第15發(fā)明)。

由此,所述彈性部件容納于所述要素支架(第1要素支架或第2要素支架)中。因此,能夠防止該彈性部件對大腿部支架和小腿部支架的活動造成妨礙,或者能夠防止該彈性部件在偏離該大腿部支架和小腿部支架的部位處活動。此外,特別是組合第14發(fā)明和第15發(fā)明時,所述彈性部件的所需伸縮量較小。因此,能夠將該彈性部件構成為小型結構。進一步地,能夠減小將該彈性部件容納于第1要素支架或第2要素支架中的空間。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個實施方式中從運動輔助裝置的正面?zhèn)扔^察時的斜視圖。

圖2是實施方式中從運動輔助裝置的背面?zhèn)扔^察時的立體圖。

圖3是實施方式中的運動輔助裝置的正視圖。

圖4是表示實施方式中的運動輔助裝置的膝關節(jié)機構的構成和動作的圖。

圖5是表示實施方式中的運動輔助裝置的關節(jié)動力發(fā)生裝置的構成的圖。

圖6中圖6a是圖5中所示的關節(jié)動力發(fā)生裝置所具備的彈性結構體的截面圖;圖6b是表示該彈性結構體所具備的彈性體的一個實例的斜視圖;圖6c是表示該彈性結構體所具備的分隔板的一個實例的立體圖。

圖7是表示圖5中所示的關節(jié)動力發(fā)生裝置所具備的致動裝置的構成的圖。

圖8的圖8a-圖8c是表示實施方式中安裝了運動輔助裝置的人的屈伸時的動作的圖。

圖9是用于說明圖5中所示的關節(jié)動力發(fā)生裝置的動作的圖。

圖10是表示實施方式中的運動輔助裝置所產(chǎn)生的輔助力的變化特性的實例的圖。

圖11是表示實施方式中的運動輔助裝置的關節(jié)動力發(fā)生裝置的另一實例的構成的圖。

圖12是表示實施方式中用于調(diào)節(jié)運動輔助裝置的2個膝關節(jié)機構的間隔的機構的實例的圖。

圖13是從運動輔助裝置的腿連桿機構的其他構造例的正面?zhèn)扔^察時的斜視圖。

圖14是從運動輔助裝置的腿連桿機構的其他構造例的背面?zhèn)扔^察時的斜視圖。

具體實施方式

下文中,參照圖1-圖10對本發(fā)明的一個實施方式進行說明。

參照圖1-圖3,本實施方式中例示出的運動輔助裝置1為在輔助對象者p(人)步行時等情況下為了輔助腿的運動而安裝于該輔助對象者p上的裝置。

運動輔助裝置1在輔助對象者p的各腿上分別具備腿連桿機構7和關節(jié)動力發(fā)生裝置8。所述腿連桿機構7包括:大腿部支架2、小腿部支架3和足部支架4、以能夠使大腿部支架2和小腿部支架3發(fā)生相對位移的方式連結大腿部支架2和小腿部支架3的一對膝關節(jié)機構5,5、以及以能夠使小腿部支架3和足部支架4發(fā)生相對位移的方式連結小腿部支架3和足部支架4的腳腕關節(jié)機構6。所述關節(jié)動力發(fā)生裝置8產(chǎn)生關節(jié)動力,所述關節(jié)動力為施加于該腿連桿機構7的膝關節(jié)機構5,5的力。

另外,圖1-圖3中,為方便起見,將各膝關節(jié)機構5示意性地記載為箱狀,并且省略了該膝關節(jié)機構5的具體構成的圖示。

輔助對象者p的各腿各自的腿連桿機構7安裝于該腿,使得大腿部支架2、小腿部支架3和足部支架4分別與該腿連桿機構7的安裝對象的腿(右腿或左腿)的大腿部、小腿部和足部一體地活動。

另外,大腿部支架2與腿的大腿部“一體地活動”是指:以大腿部支架2相對于腿的大腿部的位置和姿勢保持恒定或者保持大致恒定的方式,大腿部支架2與腿的大腿部一起活動。此時,可以允許大腿部支架2相對于腿的大腿部的位置或姿勢伴隨該腿的運動而發(fā)生些許變化(大腿部支架相對于腿的大腿部發(fā)生些許相對位移)。這一點針對小腿部支架3和足部支架4分別與小腿部和足部“一體地活動”也同樣如此。

在將腿連桿機構7安裝到輔助對象者p的腿上的狀態(tài)下,各腿連桿機構7的一對的膝關節(jié)機構5,5被分別配置于該輔助對象者p的腿的膝蓋的左右方向(俯仰軸(pitchaxis)方向)兩側(膝蓋的外側和內(nèi)側)。

下述說明中,有時將膝關節(jié)機構5,5當中配置于膝蓋外側的膝關節(jié)機構5稱為外側膝關節(jié)機構5,將配置于膝蓋內(nèi)側的膝關節(jié)機構5稱為內(nèi)側膝關節(jié)機構5。

此外,在本實施方式的說明中,輔助對象者p的各腿的各部位(膝蓋、大腿部等)的內(nèi)側和外側分別是指該腿的左右方向的兩側當中靠近另一條腿的一側(朝向另一條腿的一側)、和遠離另一條腿的一側。即,輔助對象者p的右腿的內(nèi)側和外側分別為右腿的左側、右側,左腿的內(nèi)側和外側分別為左腿的右側、左側。

進一步地,在對與內(nèi)側膝關節(jié)機構5相關的要素以及與外側膝關節(jié)機構5相關的要素進行區(qū)分時,有時對各自的要素名稱中附加“內(nèi)側”、“外側”這樣的詞語。

此外,在本實施方式的說明中,在沒有特別規(guī)定的情況下,左右方向(或俯仰軸方向)、前后方向(或側傾軸(rollaxis)方向)、和上下方向(或橫擺(yawaxis)軸方向)分別表示在安裝了運動輔助裝置1的輔助對象者p以幾乎直立的姿勢起立的狀態(tài)下該輔助對象者p的左右方向、前后方向、上下方向。此外,俯仰方向、側傾方向以及橫擺方向分別表示繞俯仰軸方向的旋轉方向、繞側傾軸方向的旋轉方向、繞橫擺軸方向的旋轉方向。

大腿部支架2中,作為其基體架,具有從基部11延伸為分岔狀的第1要素支架12和第2要素支架13。這些第1要素支架12和第2要素支架13例如由較為硬質的樹脂部件等構成為一體結構。

另外,第1要素支架12和第2要素支架13也可以是將多個部件彼此結合而形成一體的結構體。

在本實施方式中,作為第1要素支架12和第2要素支架13的根部的基部11是以輔助對象者p的腿的內(nèi)側腹股溝(兩腿各自的內(nèi)側面的交叉部)的高度以上的高度、且低于髖骨的高度而被配置于腰部的單側的部位。在本實施方式中,該基部11形成大腿部支架2的上端部。此時,通過預先適當?shù)卦O定大腿部支架2的上下方向的長度,能夠以上述高度配置基部11(大腿部支架2的上端部)。

另外,所謂“腰部的單側”,針對輔助對象者p的右腿用的腿連桿機構7的大腿部支架2而言,是指腰部的右側,針對左腿用的腿連桿機構7的大腿部支架2而言,是指腰部的左側。

第1要素支架12是將基部11連結至外側膝關節(jié)機構5的要素支架。該第1要素支架12以下述方式構成:從基部11起,沿著輔助對象者p的大腿部的外側面在該大腿部的長度方向上延伸直到外側膝關節(jié)機構5。

第2要素支架13是將基部11連結至內(nèi)側膝關節(jié)機構5的要素支架。該第2要素支架13以下述方式構成:從基部11起,通過輔助對象者p的大腿部的前面?zhèn)?環(huán)繞前面?zhèn)?直到內(nèi)側膝關節(jié)機構5。

進一步,從輔助對象者p的腿的大腿部的正面?zhèn)扔^察時,第2要素支架13以下述方式構成:從基部11起,在大致朝向內(nèi)側膝關節(jié)機構5的方向上相對于大腿部斜向行進。換而言之,從輔助對象者p的腿的大腿部的正面?zhèn)扔^察時,第2要素支架13以下述方式構成:從基部11起,以向斜下方傾斜延伸的方式相對于大腿部斜向行進直到內(nèi)側膝關節(jié)機構5。

此時,在本實施方式的一個實例中,第2要素支架13以下述方式形成:靠近基部11的部分(上部)和靠近內(nèi)側膝關節(jié)機構5的部分(下部)與中間部分相比,相對于大腿部的長度方向的傾斜度(從大腿部的正面?zhèn)扔^察時的傾斜度)更小,且該傾斜度連續(xù)而平滑地變化。

此外,第2要素支架13以沿著大腿部的前面?zhèn)鹊那嫫交貜澢倚毕蛐羞M的方式形成為彎曲形狀。

此外,本實施方式中,第1要素支架12和第2要素支架13形成為中空,從而能夠容納后述的彈性結構體31等。

進一步地,第1要素支架12和第2要素支架13在各自的下端部具有作為與膝關節(jié)機構5連結的部分的中空的關節(jié)連結部15。該關節(jié)連結部15分別被固定于第1要素支架12和第2要素支架13的各自的上側部分(與關節(jié)連結部15相比更上側的部分)、或者與該上側部分形成為一體。另外,第1要素支架12和第2要素支架13的各自的下端部的關節(jié)連結部15,15以彼此幾乎相同的方向(大腿部的長度方向)延伸。

并且,第1要素支架12和第2要素支架13各自經(jīng)由其下端部的關節(jié)連結部15分別連接于外側膝關節(jié)機構5和內(nèi)側膝關節(jié)機構5。

在下文的說明中,有時將第1要素支架12的下端部的關節(jié)連結部15稱為外側關節(jié)連結部15,將第2要素支架13的下端部的關節(jié)連結部15稱為內(nèi)側關節(jié)連結部15。

大腿部支架2還包括橋接于基部11與第2要素支架13的下部之間的身體支承部件14。該身體支承部件14是具有從輔助對象者p的背面?zhèn)戎С衅浯笸炔康墓δ艿牟考T撋眢w支承部件14以輔助對象者p的大腿部能夠插入至其與第2要素支架13之間的方式而配設。

具體而言,從輔助對象者p的大腿部的背面?zhèn)扔^察時,身體支承部件14以從基部11起在朝向第2要素支架13的下部的方向上向斜下方傾斜延伸的方式相對于大腿部斜向行進,同時以輔助對象者p的臀部的下部和大腿部的背面?zhèn)鹊纳眢w支承部件14的部分沿該背面彎曲的方式橋接于基部11與第2要素支架13的下部之間。并且,身體支承部件14的一個端部結合于基部11,并且另一個端部結合于第2要素支架13的下部(在圖示實例中是相比內(nèi)側關節(jié)連結部15稍微上側的部分)。

此時,在本實施方式中,身體支承部件14相對于大腿部的長度方向的傾斜度(從大腿部的正面?zhèn)然虮趁鎮(zhèn)扔^察時的傾斜度)與第2要素支架13的傾斜度大致相同。

此外,在本實施方式中,身體支承部件14形成為較薄的帶形狀,以使得在輔助對象者p落座于椅子上等時,能夠盡可能減少異物觸碰到大腿部或者臀部上的感覺。此外,身體支承部件14與第1要素支架12和第2要素支架13相比剛性更低。該身體支承部件14例如由與第1要素支架12和第2要素支架13相比更為軟質的樹脂部件或布部件等構成。

在本實施方式中,小腿部支架3具有基體部3a和分岔部3b,所述基體部3a在輔助對象者p的小腿部的前面?zhèn)纫匝刂撔⊥炔康拈L度方向延伸的方式配置,所述分岔部3b以從該基體部3a的上部起環(huán)繞輔助對象者p的膝蓋兩側(外側和內(nèi)側)的方式與該基體部3a形成為一體。

并且,分岔部3b的一對頂端部當中,膝蓋內(nèi)側的頂端部經(jīng)由內(nèi)側膝關節(jié)機構5而連結至大腿部支架2的第2要素支架13。同時,膝蓋外側的頂端部經(jīng)由外側膝關節(jié)機構5而連結至大腿部支架2的第1要素支架12。

基體部3a的上部(分岔部3b的根部)具有較寬的面積,以覆蓋小腿部的上部前面(詳細而言為脛骨粗隆)的方式配置。該基體部3a的上部是在輔助對象者p的腿進行屈伸動作等時在其與小腿部的脛骨粗隆之間接觸力產(chǎn)生作用的部分。因此,在基體部3a的上部的內(nèi)面上如圖3中虛線所示固合有由緩沖部件構成的墊16。因此,基體部3a的上部能夠經(jīng)由墊16而與輔助對象者p的脛骨粗隆相接觸。

需要補充說明的是,小腿部支架3的分岔部3b的一對頂端部相當于本發(fā)明中的a1、a2部分。此外,基體部3a的上部相當于本發(fā)明中的b部分。

在本實施方式中,足部支架4是具有底板部4a的板狀的支架,所述底板部4a以能夠搭載輔助對象者p的足部的方式而配置于該足部的底面?zhèn)?。底板?a形成為與鞋子鞋墊大致相同的鞋墊形狀或者從鞋墊裁切出一部分而得到的形狀(例如是除去了鞋墊的前部或者后部后的形狀等)。

此外,足部支架4具有從底板部4a的靠近腳踝的部分的兩側立起的立起部4b、4b。該立起部4b、4b經(jīng)由腳腕關節(jié)機構6而連結至小腿部支架3的下端部(基體部3a的下端部)。在使輔助對象者p的足部搭載在底板部4a上的狀態(tài)下,立起部4b、4b以位于該輔助對象者p的腳踝的踝內(nèi)側和外側的方式而配置。

腳腕關節(jié)機構6包括以包圍輔助對象者p的腳腕部的前側周圍的方式而配置的大致半圓弧形狀(或大致u字形狀)的連桿部件17。該連桿部件17的中央部經(jīng)由側傾軸方向的關節(jié)軸17a而連結于小腿部支架3的下端部。

并且,連桿部件17以能夠繞關節(jié)軸17a的軸心相對小腿部支架3在側傾方向上進行相對旋轉的方式被軸支承。

在本實施方式中,在使輔助對象者p的足部搭載于足部支架4的底板部4a上的狀態(tài)下,關節(jié)軸17a以位于與輔助對象者p的腳腕部的距骨下關節(jié)相比更上方的高度的方式而配置。圖示的實例中,關節(jié)軸17a以位于輔助對象者p的小腿部的下端部前側且位于足部的腳背上側的方式而配置。

連桿部件17的兩個端部分別經(jīng)由俯仰軸方向的關節(jié)軸17b而連結于足部支架4的立起部4b(詳細而言,連結至輔助對象者p的腳踝的內(nèi)側和外側當中與連桿部件17的各端部相同側的立起部4b)。此時,輔助對象者p的腳踝的內(nèi)側關節(jié)軸17b與外側關節(jié)軸17b同軸配置。并且,連桿部件17以繞內(nèi)側和外側的關節(jié)軸17b、17b的軸心(在俯仰方向上)相對足部支架4能夠進行相對旋轉的方式被軸支承。

另外,上述連桿部件17相當于本發(fā)明中的連結部件。此時,由于是通過如上所述的方法配置該連桿部件17的,連桿部件17以從輔助對象者p的足部的腳背上側起向輔助對象者p的腳踝的兩側延伸為分岔狀的方式被配置。

在此,需要對內(nèi)側和外側的關節(jié)軸17b、17b的軸心方向進行補充說明的是,輔助對象者p的腳腕的跖屈和背屈發(fā)生動作的旋轉軸一般相對于與脛骨的長軸方向(小腿部的長度方向)相垂直的面略微傾斜。

因此,在本實施方式中,腳腕關節(jié)機構6的關節(jié)軸17b、17b的軸心相對于與輔助對象者p的脛骨的長軸方向(小腿部的長度方向)相垂直的面略微傾斜,以盡可能與輔助對象者p的腳腕的跖屈和背屈動作的旋轉軸相一致。此時,在將足部支架4的底板部4a載置于水平面上的狀態(tài)(或者安裝了運動輔助裝置1的輔助對象者p在水平面上起立的狀態(tài))下,腳腕關節(jié)機構6的關節(jié)軸17b、17b的軸心傾斜成外側的關節(jié)軸17b比內(nèi)側的關節(jié)軸17b稍低。

由于通過上述方式構成了腳腕關節(jié)機構6,在輔助對象者p的腳腕做出跖屈或背屈動作時,小腿部支架3和足部支架4分別與輔助對象者p的小腿部和足部一體地活動,盡可能使小腿部支架3和足部支架4分別相對于該小腿部和足部不產(chǎn)生相對位移。

此外,由于腳腕關節(jié)機構6的側傾軸方向的關節(jié)軸17a配置于輔助對象者p的足部的腳背上側,在腳腕做出跖屈動作時,能夠防止足部與關節(jié)軸17a發(fā)生干擾。

另外,在本實施方式中,腳腕關節(jié)機構6不具備橫擺軸方向(上下方向)的關節(jié)軸。但是,使輔助對象者p的足部相對于小腿部在橫擺方向上旋轉時,小腿部支架3的基體部3a會發(fā)生扭轉。由此,足部支架4相對小腿部支架3能夠在橫擺方向上發(fā)生相對旋轉。因此,輔助對象者p能夠相對小腿部以任意姿勢活動足部而不產(chǎn)生障礙。

但是,腳腕關節(jié)機構6也可以構成為具備橫擺軸方向的關節(jié)軸。

外側膝關節(jié)機構5和內(nèi)側膝關節(jié)機構5均為相同結構的關節(jié)機構。在本實施方式中,各膝關節(jié)機構5通過下述方式構成:其以與通常人的膝關節(jié)活動而引起腿的屈伸動作(大腿部和下端部之間的相對位移運動)相同的活動方式,能夠實現(xiàn)通過膝關節(jié)機構5,5的活動引起的腿連桿機構7的屈伸動作(大腿部支架2和小腿部支架3之間的相對位移運動)。

以下,參照圖4,針對外側膝關節(jié)機構5和內(nèi)側膝關節(jié)機構5中的一方、例如外側膝關節(jié)機構5的具體構成進行代表性說明。另外,圖4中,除了示出膝關節(jié)機構5的構成之外,還示出了使腿連桿機構7從伸展狀態(tài)到使其彎折后的膝關節(jié)機構5的狀態(tài)變化的情況。

外側膝關節(jié)機構5具有第1連桿21和第2連桿22,其為連結大腿部支架2(具體是指第1要素支架12)與小腿部支架3(具體是指分岔部3b的一對頂端部當中的外側頂端部)的2個連桿。

第1連桿21經(jīng)由關節(jié)軸21a連接于大腿部支架2的第1要素支架12的下端部的關節(jié)連結部15。此外,第1連桿21經(jīng)由關節(jié)軸21b連結于小腿部支架3的分岔部3b的外側頂端部。關節(jié)軸21a、21b具有在俯仰軸方向上彼此平行的軸心。并且,第1連桿21以部支架能夠在繞關節(jié)軸21a的軸心的俯仰方向上相對大腿部支架2進行相對旋轉的方式被軸支承。此外,第1連桿21以部支架能夠在繞關節(jié)軸21b的軸心的俯仰方向上相對小腿部支架3進行相對旋轉的方式被軸支承。

第2連桿22經(jīng)由關節(jié)軸22a連結于大腿部支架2的第1要素支架12的下端部的關節(jié)連結部15。此外,第2連桿22經(jīng)由關節(jié)軸22b連結于小腿部支架3的分岔部3b的外側頂端部。關節(jié)軸22a、22b具有在與關節(jié)軸21a、21b的軸心相同方向(俯仰軸方向)上彼此平行的軸心。并且,第2連桿22以能夠在繞關節(jié)軸22a的軸心的俯仰方向上相對大腿部支架2發(fā)生相對旋轉的方式被軸支承。此外,第2連桿22以能夠在繞關節(jié)軸22b的軸心的俯仰方向上相對小腿部支架3發(fā)生相對旋轉的方式被軸支承。

第1連桿21的小腿部支架3側的關節(jié)軸21b與第2連桿22的小腿部支架3側的關節(jié)軸22b以關節(jié)軸22b位于關節(jié)軸21b后側的方式而配置。

此外,在本實施方式中,在大腿部支架2和小腿部支架3之間的彎折角度為0[deg]的狀態(tài)(腿連桿機構7伸展的狀態(tài))下,第2連桿22的大腿部支架2側的關節(jié)軸22a位于比第1連桿21的大腿部支架2側的關節(jié)軸21a稍微靠后側的位置。

進一步,如圖4所示那樣,在第1連桿21和第2連桿22的總計4個關節(jié)軸21a、21b、22a、22b中,將關節(jié)軸21a、21b的軸心間隔記作d1、關節(jié)軸22a、22b的軸心間隔記作d2、關節(jié)軸21a、22a的軸心間隔記作da、關節(jié)軸21b、22b的軸心間隔記作db時,這些d1、d2、da、db被設定成滿足下述式子(1a)-(1c)的關系。

d1>da……(1a)

d1+db>d2+da……(1b)

da<db……(1c)

另外,第1連桿21和第2連桿22在左右方向(與圖4的紙面相垂直的方向)上錯位配置,以使得在大腿部支架2和小腿部支架3之間的屈伸動作時不會彼此干擾。

以上為外側膝關節(jié)機構5的詳細結構。內(nèi)側膝關節(jié)機構5也具有與外側膝關節(jié)機構5相同的構成。并且,在內(nèi)側膝關節(jié)機構5中,大腿部支架2的第2要素支架13的下端部的關節(jié)連結部15與小腿部支架3的分岔部3b的內(nèi)側頂端部經(jīng)由第1連桿21和第2連桿22相連結。

此時,內(nèi)側膝關節(jié)機構5的第1連桿21分別經(jīng)由關節(jié)軸21a,21b軸支承于第2要素支架13的下端部的關節(jié)連結部15和小腿部支架3的分岔部3b的內(nèi)側頂端部,以使得第1連桿21相對關節(jié)連結部15和分岔部3b的內(nèi)側頂端部能夠進行相對旋轉。

此外,內(nèi)側膝關節(jié)機構5的第2連桿22分別經(jīng)由關節(jié)軸22a、22b軸支承于第2要素支架13的下端部的關節(jié)連結部15和小腿部支架3的分岔部3b的內(nèi)側頂端部,以使得第2連桿22相對關節(jié)連結部15和分岔部3b的內(nèi)側頂端部能夠進行相對旋轉。

此外,內(nèi)側膝關節(jié)機構5中的4個關節(jié)軸21a、21b、22a、22b分別與外側膝關節(jié)機構5中的4個關節(jié)軸21a、21b、22a、22b同軸配置。

在此,針對各膝關節(jié)機構5中的4個關節(jié)軸21a、21b、22a、22b的軸心方向進行補充說明。在輔助對象者p的腿屈伸時,為了使大腿部支架2和小腿部支架3分別與輔助對象者p的大腿部、小腿部一體地活動而盡可能不產(chǎn)生相對于該大腿部、小腿部的相對位移,各膝關節(jié)機構5的關節(jié)軸21a、21b、22a、22b的軸心優(yōu)選相對于與脛骨的長軸方向(小腿部的長度方向)相垂直的面稍微傾斜。

因此,在本實施方式中,各膝關節(jié)機構5的關節(jié)軸21a、21b、22a、22b的軸心方向相對于與小腿部的長度方向相垂直的面稍微傾斜。此時,在安裝了運動輔助裝置1的輔助對象者p在水平面上起立的狀態(tài)下,該軸心方向傾斜,以使得內(nèi)側膝關節(jié)機構5的關節(jié)軸21a、21b、22a、22b分別低于外側膝關節(jié)機構5的關節(jié)軸21a、21b、22a、22b。

需要補充說明的是,各膝關節(jié)機構5的關節(jié)軸21a、21b、22a、22b分別相當于本發(fā)明中的所述關節(jié)軸c1a、c1b、c2a、c2b。并且,各膝關節(jié)機構5的關節(jié)軸21a、21b、22a、22b如上所述地配置。因此,以滿足本發(fā)明中的所述條件(1)、(2)的方式配置關節(jié)軸21a、21b、22a、22b。

內(nèi)側膝關節(jié)機構5和外側膝關節(jié)機構5分別以如上所述的方式構成。因此,在通過這些膝關節(jié)機構5進行腿連桿機構7的屈伸動作時,如圖4所示那樣,伴隨小腿部支架3相對于大腿部支架2的彎折程度(彎折角度)的增加,各膝關節(jié)機構5的第1連桿21和第2連桿22活動。

此時,小腿部支架3相對于大腿部支架2的彎折角度由腿連桿機構7的伸展狀態(tài)下的角度(0[deg])起逐漸增加時,各膝關節(jié)機構5的第1連桿21和第2連桿22活動,以使得第1連桿21上側的關節(jié)軸21a從位于比連接第2連桿22的關節(jié)軸22a,22b的直線更靠前側的狀態(tài)起,途經(jīng)位于該直線上的狀態(tài),朝向該直線的后側移動。

通過這樣的膝關節(jié)機構5的動作,能夠以與輔助對象者p的腿的屈伸動作中大腿部與小腿部之間的相對位移運動幾乎相同的形態(tài)來進行腿連桿機構7的屈伸動作中的大腿部支架2與小腿部支架3之間的相對位移運動。

以上說明的結構的各腿連桿機構7以如圖1和圖2所示的方式配裝于輔助對象者p。此時,將輔助對象者p的各腿的大腿部插入至與該腿相對應的腿連桿機構7的大腿部支架2的第2要素支架13與身體支承部件14之間,并且,以使該腿的腳腕的腳踝位于足部支架4的一對立起部4b、4b之間的方式,使該腿的足部搭載于足部支架4的底板部4a上。由此,該腿連桿機構7被配裝到輔助對象者p上。

像這樣,配裝了各腿連桿機構7的輔助對象者p在進行自身的腿的運動時,配裝在該腿上的腿連桿機構7的大腿部支架2、小腿部支架3和足部支架4分別與該腿的大腿部、小腿部和足部一體活動。

圖8a-圖8c示出了在對輔助對象者p配裝了腿連桿機構7的狀態(tài)下,進行腿的屈伸動作時的腿連桿機構7的動作實例。圖8a示出了輔助對象者p以直立姿勢起立的狀態(tài)(使腿伸展的狀態(tài)),圖8c示出了輔助對象者p蹲下的狀態(tài)(使腿幾乎最大限度彎折的狀態(tài)),圖8b示出了在圖8a的狀態(tài)與圖8c的狀態(tài)之間的途中的腿的彎折狀態(tài)。

本實施方式的腿連桿機構7中,通過所述結構的各膝關節(jié)機構5的動作,能夠以與輔助對象者p的腿的屈伸動作中的大腿部與小腿部之間的相對位移運動幾乎相同的形態(tài)來進行腿連桿機構7的屈伸動作中的大腿部支架2與小腿部支架3之間的相對位移運動。

因此,輔助對象者p的腿進行屈伸動作時,以大腿部支架2和小腿部支架3分別相對于該腿的大腿部與小腿部幾乎不發(fā)生相對位移的方式,進行大腿部支架2與小腿部支架3之間的屈伸動作。

其結果,參照圖8a-圖8c可知,即使在增大輔助對象者p的腿的彎折程度時,各膝關節(jié)機構5也不會從膝蓋內(nèi)側或外側的位置突出至膝蓋前側,而是被保持在該膝蓋內(nèi)側或外側的位置,更不必說輔助對象者p的腿的彎折程度小的情況。進而,即使在輔助對象者p的膝蓋跪地的情況下,各膝關節(jié)機構5也不會接觸到地面而造成妨礙。

在此,也可以通過例如在俯仰軸方向上具有繞一軸旋轉的自由度的單軸結構的關節(jié)機構來構成大腿部支架2與小腿部支架3之間的膝關節(jié)機構。

但是,在這樣的情況中,該膝關節(jié)機構的動作與輔助對象者p的腿的膝關節(jié)的動作不匹配,因而在使輔助對象者p的腿彎折時,導致大腿部支架2和小腿部支架3分別相對于大腿部和小腿部容易產(chǎn)生相對位移。進而,容易給輔助對象者p帶來大腿部支架2和小腿部支架3分別與大腿部和小腿部之間產(chǎn)生摩擦的感覺。

此外,由于大腿部支架2和小腿部支架3分別相對于大腿部和小腿部發(fā)生相對位移,因此特別是在輔助對象者p的腿的彎折程度增大時,膝關節(jié)機構會突出至輔助對象者p的膝蓋前側。因此,在輔助對象者p想要膝蓋跪地時,膝關節(jié)機構與地面接觸,容易造成妨礙。根據(jù)本實施方式的膝關節(jié)機構5,能夠避免這樣的缺點。

另外,在輔助對象者p的足部穿著有鞋子、拖鞋等鞋具時,能夠采用例如在輔助對象者p的足部穿著有鞋具的狀態(tài)下,使足部與該鞋具一起搭載于足部支架4的底板部4a上的方式?;蛘?,也能夠采用在使輔助對象者p的足部搭載于足部支架4的底板部4a上的狀態(tài)下,在該底板部4a和足部上穿著鞋具的方式。進一步,還能夠將足部支架4預先與鞋具組裝成一體(足部支架4預先構成鞋具的一部分)。

接著,對所述關節(jié)動力發(fā)生裝置8進行詳細說明。運動輔助裝置1的與各腿連桿機構7相對應的關節(jié)動力發(fā)生裝置8如圖5所示那樣,具備分別以通過壓縮而產(chǎn)生彈性力的方式構成的2個彈性結構體31、31、貫穿各彈性結構體31而配設的可撓性長條部件32、和對可撓性長條部件32賦予可變張力的張力賦予機構33。

另外,圖5中,為了圖示方便,以各自的關節(jié)軸朝向與紙面相垂直的方向的狀態(tài)記載外側膝關節(jié)機構5和內(nèi)側膝關節(jié)機構5。

可撓性長條部件32在本實施方式中為線纜(wire)(線狀部件),以下稱為線纜32。

彈性結構體31中一方彈性結構體為產(chǎn)生構成對外側膝關節(jié)機構5賦予關節(jié)動力的彈性力的彈性結構體(以下有時稱為外側彈性結構體31),另一方彈性結構體為產(chǎn)生構成對內(nèi)側膝關節(jié)機構5賦予關節(jié)動力的彈性力的彈性結構體(以下有時稱為內(nèi)側彈性結構體31)。這些外側彈性結構體31和內(nèi)側彈性結構體31為相同結構。參照圖6a、圖6b和圖6c來說明該結構的一實例。

各彈性結構體31,各彈性結構體31相當于本發(fā)明中的彈性部件。本實施方式中,各彈性結構體31為多個彈性體41與多個分隔板42交替重疊構成的多層結構。并且,在該彈性結構體31的軸心部形成有貫通孔43,貫通孔43在彈性體41與分隔板42的重疊方向上貫穿該彈性結構體31。

在本實施方式中,各彈性體41通過內(nèi)藏有密閉的多個氣室(省略圖示)的彈性部件、例如單泡性(獨立氣泡性)的橡膠海綿等而形成為筒狀。此時,各彈性體41的軸心方向為彈性結構體31的重疊方向。此外,各彈性體41的貫通孔構成彈性結構體31的貫通孔43的一部分。

并且,該彈性體41的最小寬度(與該彈性體41的軸心方向相垂直的方向上的該彈性體41的外形寬度中的最小值)被設定為小于彈性結構體31的重疊方向的全長。

作為一個實例,各彈性體41如圖6b所例示的那樣,在非壓縮狀態(tài)(自然狀態(tài))下形成為圓筒形狀。此時,彈性體41的外徑(直徑)在該彈性體41的軸心方向上為恒定(或者幾乎恒定)。因此,該彈性體41的外徑與該彈性體41的最小寬度和最大寬度相一致(或者幾乎一致)。因此,在該情況下,通過將彈性體41的外徑設定為小于彈性結構體31的重疊方向的全長的尺寸,能夠使該彈性體41的最小寬度也小于彈性結構體31的重疊方向的全長。

各分隔板42由相比彈性體41的剛性具有足夠高的剛性的部件、例如金屬或者硬質樹脂等而形成為環(huán)狀。此時,各分隔板42的軸心方向(或者厚度方向)即為彈性結構體31的重疊方向。此外,各分隔板42的貫通孔構成彈性結構體31的貫通孔43的一部分。

在各分隔板42的軸心方向(厚度方向)上觀察到各分隔板42的外形狀與面積設定成:彈性體41的軸心方向的端面的整體或者幾乎整體能夠與該分隔板42的軸心方向的端面(使彈性體41重合的面)相接觸。

作為一個實例,各分隔板42如圖6c所示那樣,可以形成為圓環(huán)狀。并且,該分隔板42的外徑(直徑)如圖6a所示那樣,例如被設定為與圓筒狀的彈性體41的外徑相一致或者幾乎一致的尺寸。

此外,在本實施方式中,如圖6c所例示的那樣,各分隔板42的貫通孔的周圍中靠近內(nèi)周的部分42a形成為比該部分42a的周圍的部分(靠近外周的部分)更厚。該部分42a(以下稱為厚壁部分42a)向分隔板42的厚度方向(軸心方向)的兩側突出。并且,各分隔板42的厚壁部分42a形成為:能夠插入至與該分隔板42重疊的彈性體41的貫通孔的端部中的形狀和尺寸。

例如,彈性體41為圓筒形狀時,各分隔板42的厚壁部分42a如圖6c所示那樣,在該分隔板42的軸心方向上觀察到的外形可以形成為容納于彈性體41的貫通孔的橫截面形狀(與該彈性體41的軸心方向相垂直的橫截面中的形狀)的內(nèi)側中的形狀(圖示例中為圓形狀)。此時,該厚壁部分42a的最大寬度(圖示例中為直徑)被設定為比彈性體41的貫通孔的寬度(內(nèi)徑)略小的尺寸。

進一步,在本實施方式中,各分隔板42的貫通孔的橫截面積(與該分隔板42的軸心方向相垂直的橫截面上的面積)的最小值被設定為比彈性體41的貫通孔的橫截面積(與彈性體41的軸心方向相垂直的橫截面上的面積)的最小值更小的尺寸。

在此,在本實施方式中,各分隔板42的貫通孔的內(nèi)周面如圖6c所例示的那樣,以該貫通孔的橫截面積在軸心方向上變化的方式而彎曲地形成。

具體而言,該分隔板42的貫通孔的內(nèi)周面以下述方式彎曲形成:在分隔板42的厚壁部分42a的兩端(軸心方向上的兩端)之間的中間位置(幾乎中央位置)處,該分隔板42的貫通孔的橫截面積達到最小,并且越靠近分隔板42的厚壁部分42a的各個兩端,該分隔板42的貫通孔的橫截面積變得越大。換而言之,分隔板42的貫通孔的內(nèi)周面以在軸心方向的中間位置處形成縮頸狀。

此外,彈性體41的貫通孔例如能夠形成為其橫截面積在軸心方向上為恒定。此時,分隔板42的貫通孔的橫截面積的最小值(分隔板42的軸心方向的中間位置處的橫截面積)被設定為比彈性體41的貫通孔的恒定橫截面積更小的尺寸。

此外,為了降低該分隔板42的貫通孔的內(nèi)周面與所述線纜32之間的摩擦系數(shù),該內(nèi)周面由滑動材料形成。作為該滑動材料,能夠使用氟樹脂、銅合金(磷青銅、黃銅等)、或者浸油金屬等。

通過使如上所述地構成的彈性體41與分隔板42幾乎同軸地交替重疊來構成彈性結構體31。此時,各分隔板42的厚壁部分42a插入至與該分隔板42重疊的彈性體41的貫通孔的端部中。并且,彈性結構體31的貫通孔43形成為各彈性體41的貫通孔與各分隔板42的貫通孔相互連通而成的孔的形式。

此外,彼此重疊的彈性體41與分隔板42的接觸面(詳細而言,彈性體41的端面與分隔板42的厚壁部分42a的周圍中靠近外周的部分(比厚壁部分42a更薄的部分)在厚度方向的端面)例如通過粘接劑而相互固合。另外,彼此重疊的分隔板42與彈性體41的固合也可以通過粘接以外的手段來進行。例如,該固合可以通過咬粘(baking)來進行,或者通過將分隔板42與彈性體41進行一體成型而進行。

在本實施方式中,線纜32貫穿插入于如上所述地構成的各彈性結構體31的貫通孔43中,對該線纜32賦予了如后所述的張力。像這樣,在對貫穿插入于貫通孔43中的線纜32賦予張力的狀態(tài)下,各彈性結構體31在其重疊方向上被壓縮。根據(jù)該壓縮,該彈性結構體31產(chǎn)生伸長方向的彈性力。該彈性力隨著彈性結構體31的壓縮程度的增加而變大。

在本實施方式中,將如上所述地構成的彈性結構體31搭載于腿連桿機構7的適當位置、例如大腿部支架2上。更詳細而言,外側彈性結構體31與內(nèi)側彈性結構體31如圖1-圖3中虛線所示那樣,分別容納于大腿部支架2的第1要素支架12的內(nèi)部和第2要素支架13的內(nèi)部。

此時,各彈性結構體31可以通過各彈性體41的彈性變形而允許一定程度的彎曲。因此,第1要素支架12或第2要素支架13中的各彈性結構體31的搭載部位發(fā)生一定程度的彎曲時,該彈性結構體31能夠以與其搭載位置的彎曲形狀相仿的方式發(fā)生彎曲的狀態(tài)搭載于該搭載位置。例如,在本實施方式的運動輔助裝置1中,內(nèi)側彈性結構體31如圖1或圖2所例示的那樣,以與第2要素支架13的彎曲形狀相仿的方式發(fā)生稍微彎曲的狀態(tài)容納于第2要素支架13的內(nèi)部。

線纜32在貫穿插入于各彈性結構體31的貫通孔43中的狀態(tài)下通過張力賦予機構33以張力可變的方式被賦予張力。

此時,張力賦予機構33以下述方式構成:以該彈性結構體31產(chǎn)生與對貫穿插入各彈性結構體31的貫通孔43中的線纜32賦予的張力相對應的彈性力(與張力均衡的彈性力)的方式,進行該線纜32與彈性結構體31之間的力傳遞。進一步,張力賦予機構33以下述方式構成:能夠根據(jù)大腿部支架2與小腿部支架3之間的相對位移(通過膝關節(jié)機構5的動作而產(chǎn)生的腿連桿機構7的屈伸動作),使線纜32的張力與彈性結構體31的彈性力發(fā)生變化。此外,張力賦予機構33以下述方式構成:能夠將彈性結構體31的彈性力作為關節(jié)動力而賦予至膝關節(jié)機構5。

在本實施方式中,具有這樣的功能的張力賦予機構33包括:以將從各彈性結構體31的軸心方向的兩個端部當中的一個端部導出的線纜32的導出部分(以下有時稱為一端側導出部分)的長度保持恒定的方式,相對于該彈性結構體31的一個端部約束該一端側導出部分的機構;將從各彈性結構體31的另一個端部導出的線纜32的導出部分(以下有時稱另一端側導出部分)的配設路徑的中途部分與所述彈性結構體31的另一端部之間沿著該配設路徑的距離維持為恒定的機構;以根據(jù)小腿部支架3相對于大腿部支架2的相對位移運動(屈伸動作)而使線纜32的另一端側導出部分相對于該彈性結構體31的另一端部移動的方式,將該相對位移運動傳遞至該另一端側導出部分的機構。

另外,在本實施方式中,各彈性結構體31的上述一個端部為該彈性結構體31的上端部(與靠近膝關節(jié)機構5的端部相反一側的端部),各彈性結構體31的上述另一端部為該彈性結構體31的下端部(靠近膝關節(jié)機構5的端部)。

以下,說明張力賦予機構33的具體的一個實例構成。參照圖5,本實施方式中的張力賦予機構33中,作為將線纜32的另一端側導出部分的配設路徑的中途部分與所述彈性結構體31的下端部(另一端部)之間沿著該配設路徑的距離維持為恒定的機構的構成要素,具備細長的管45。管45以下述方式配置:在第1要素支架12和第2要素支架13的各自的內(nèi)部中,在外側彈性結構體31的下端部的分隔板42與外側關節(jié)連結部15的上端的隔壁部15a之間,以及在內(nèi)側彈性結構體31的下端部的分隔板42與內(nèi)側關節(jié)連結部15的上端的隔壁部15a之間分別配置管45。另外,此時,各關節(jié)連結部15的上述隔壁部15a相當于線纜32的另一端側導出部分的配設路徑的中途部分。

各管45是能夠使來自與該管45相對應的彈性結構體31的線纜32的另一端側導出部分移動的方式插通的導管。

各管45的一端與彈性結構體31的下端部的分隔板42中貫通孔的開口端周緣部相接觸(或者固定),該管45的另一端與關節(jié)連結部15的上端的隔壁部15a的規(guī)定部位相接觸(或者固定)。另外,可以將各管45固定于大腿部支架2(第1要素支架12或第2要素支架13)。

此外,各管45的內(nèi)部與彈性結構體31的貫通孔43連通。此外,該管45的內(nèi)部經(jīng)由在關節(jié)連結部15的隔壁部15a上形成的孔而與該關節(jié)連結部15的內(nèi)部連通。

并且,來自各彈性結構體31的線纜32的另一端側導出部分插通于與該彈性結構體31的下端部連接的管45中。進一步,該線纜32的另一端側導出部分穿過管45的內(nèi)部而導入至關節(jié)連結部15的內(nèi)部。

上述各管45例如由高剛性的部件(金屬、硬質樹脂等)構成。因此,通過外側彈性結構體31與外側關節(jié)連結部15的隔壁部15a之間的管45,將外側彈性結構體31的下端部(另一端部)與外側關節(jié)連結部15的隔壁部15a之間的距離(沿著線纜32的配設路徑的距離)維持為恒定。

同樣地,通過內(nèi)側彈性結構體31與內(nèi)側關節(jié)連結部15的隔壁部15a之間的管45,將內(nèi)側彈性結構體31的下端部(另一端部)與內(nèi)側關節(jié)連結部15的隔壁部15a之間的距離(沿著線纜32的配設路徑的距離)維持為恒定。

需要補充說明的是,各管45只要相對于其長度方向的壓縮負荷的剛性為高剛性,則也可以采用相對于彎曲負荷的剛性為較低剛性的管(能夠撓曲的管)。

此外,將線纜32的另一端側導出部分的配設路徑的中途部分與彈性結構體31的下端部(另一端部)之間的距離(沿著線纜32的配設路徑的距離)維持為恒定的機構不限于上述管45,當然也可以采用多種多樣的構成。例如,可以采用分別將外側彈性結構體31的下端部的分隔板42和內(nèi)側彈性結構體31的下端部的分隔板42直接固定于第1要素支架12和第2要素支架13上、或者以相對第1要素支架12和第2要素支架13無法移動的方式進行鎖止的構成。此時,管45也可以為低剛性的管(軟質的管)?;蛘?,還可以省略管45。

此外,張力賦予機構33具備各膝關節(jié)機構5的第1連桿21,使得來自各彈性結構體31的線纜32的另一端側導出部分根據(jù)小腿部支架3相對于大腿部支架2的相對位移運動(屈伸動作)相對于該彈性結構體31的下端部(另一端部)產(chǎn)生移動,第1連桿21作為將該相對位移運動傳遞至另一端側導出部分的機構的構成要素。因此,各膝關節(jié)機構5的第1連桿21兼用作張力賦予機構33的構成要素。

具體而言,在本實施方式中,各膝關節(jié)機構5的第1連桿21以其外周部(換而言之,與關節(jié)軸21a存在間隔(力臂長)的部分)起到作為滑輪外周部的功能的方式而形成。并且,分別在各個外側和內(nèi)側處,由各彈性結構體31導入至關節(jié)連結部15內(nèi)部的線纜32的另一端側導出部分的端部被固定至膝關節(jié)機構5的第1連桿21的外周部上。

由此,伴隨小腿部支架3相對于大腿部支架2的相對位移運動(腿連桿機構5的屈伸動作),各膝關節(jié)機構的第1連桿21相對于大腿部支架2繞關節(jié)軸21a的軸心旋轉。由此,該第1連桿21中的線纜32的另一端側導出部分的卷取量增加或減少。進而,該線纜32的另一端側導出部分相對于與該線纜32相對應的彈性結構體31的下端部移動。

張力賦予機構33進一步具備致動裝置54和管55作為下述機構的構成要素。該機構為:以將來自各彈性結構體31的線纜32的一端側導出部分的長度保持為恒定的方式,相對于該彈性結構體31的上端部(一個端部)約束該一端側導出部分。致動裝置54用于控制線纜32的移動動作;管55配設在各彈性結構體31的上端部的分隔板42和致動裝置54的框體61之間。

致動裝置54的框體51在不會妨礙輔助對象者p的運動的部位配裝在輔助對象者p上。例如,如圖1或圖2所示那樣,框體61以能夠與輔助對象者p的上半身幾乎一體地活動的方式,通過綁帶等(省略圖示)配裝在該輔助對象者p的背面?zhèn)鹊难可蟼?。另外,框體61還可以配裝到例如輔助對象者p的背部,或者配裝在腹部側的上半身。

各管55是以使來自與該管55相對應的彈性結構體31的線纜32的一端側導出部分能夠移動的方式插通的導管。

外側彈性結構體31與框體61之間的管55以下述方式配設:從外側彈性結構體31的上端部起穿過第1要素支架12的內(nèi)部到達基部11,進一步從該基部11起穿過大腿部支架2的外部的空間到達框體61。

此外,內(nèi)側彈性結構體31與框體61之間的管55以下述方式配設:從內(nèi)側彈性結構體31的上端部起穿過第2要素支架13的內(nèi)部到達基部11,進一步從該基部11起穿過大腿部支架2的外部的空間而到達框體61。

并且,各管55的一端與彈性結構體31的上端部的分隔板42中貫通孔的開口端周緣部相接觸(或者固定)。此外,該管55的另一端與框體61的外壁的規(guī)定部位相接觸(或者固定)。

在此,上述各管55以能夠伴隨彈性結構體31被壓縮而在彈性結構體31與框體61之間撓曲的方式,被制成比該彈性結構體31的上端部與框體61之間的直線距離長的管。并且,各管55以下述方式構成:相對于彎曲負荷的剛性較低,且相對于該管55的長度方向上的壓縮負荷的剛性較高(難以伸縮)。作為該管55,可以采用例如與自行車的剎車管相同的構成(用樹脂覆蓋密實卷繞的金屬線圈周圍而得到的結構的管)。

此外,各管55的內(nèi)部與彈性結構體31的貫通孔43連通。此外,各管55的內(nèi)部經(jīng)由在框體61上形成的孔而與該框體61的內(nèi)部連通。

并且,來自各彈性結構體31的線纜32的一端側導出部分插通于與該彈性結構體31的上端部相連接的管55中。進一步,線纜32的另一端側導出部分穿過該管55的內(nèi)部而導入至框體61的內(nèi)部。

如圖7所示那樣,所述致動裝置54在框體61內(nèi)具備:分別卷繞有來自外側彈性結構體31的線纜32的一端側導出部分、來自內(nèi)側彈性結構體31的線纜32的一端側導出部分的兩個滑輪62,62;能夠驅動這些滑輪62,62旋轉的電機66;和,進行電機66的運轉控制的控制裝置67。此外,盡管省略圖示,但在框體61中,還搭載有電機66和控制裝置67的電源(電池等)。但是,也可以將控制裝置67或者電源配置在不同于致動裝置54的框體61的位置。

另外,圖7中,僅記載了用于配裝在輔助對象者p的左腿和右腿中任一者上的一個腿連桿機構7的致動裝置54??蝮w61可以為用于配裝在輔助對象者的左腿上的腿連桿機構7的致動裝置54、與用于配裝在右腿上的腿連桿機構7的致動裝置54共用的框體、或者也可以是各自單獨的框體。

所述滑輪62,62以能夠一體旋轉的方式而同軸連結。并且,來自外側彈性結構體31的線纜32的一端側導出部分以及來自內(nèi)側彈性結構體31的線纜32的一端側導出部分的各自的端部被固定于滑輪62的外周部。

此外,電機66的殼體(電機66的定子的固定部)被固定于框體61。并且,以能夠將電機66的輸出扭矩傳遞至滑輪62、62的方式,將滑輪62、62經(jīng)由減速機63連接于電機66的輸出軸。

如上所述地構成致動裝置54。因此,以通過電機66使滑輪62,62在框體61內(nèi)保持為旋轉停止狀態(tài)時將來自各彈性結構體31的線纜32的一端側導出部分的長度保持恒定的方式,經(jīng)由框體61和管55相對于該彈性結構體31的上端部(一個端部)約束該一端側導出部分。

進行電機66的運轉控制的控制裝置67由包含cpu、ram、rom、界面電路等電路單元構成。另外,控制裝置67也可以由能夠相互通信的多個電路單元構成。

在本實施方式中,控制裝置67分別被輸入來自旋轉傳感器71和觸地傳感器72的檢測信號。旋轉傳感器71輸出對應于滑輪62,62的旋轉角度的信號;觸地傳感器72輸出對應于配裝在輔助對象者p腿上的腿連桿機構7是否處于觸地狀態(tài)(配裝了該腿連桿機構7的輔助對象者p的腿處于支撐腿的狀態(tài)還是處于擺動腿的狀態(tài))的信號。

上述旋轉傳感器71能夠由例如組裝于滑輪62、62中的任一方、或者電機66等上的旋轉編碼器、位置計等構成。此外,上述觸地傳感器72能夠由例如以檢測足部支架4與輔助對象者p的足底之間的壓力的方式而組裝于足部支架4上的力傳感器等構成。

并且,控制裝置67監(jiān)測旋轉傳感器71和觸地傳感器72的檢測信號,同時通過運行預先安裝的程序來進行電機66的運轉控制。

接著,對本實施方式的運動輔助裝置1的動作進行說明。

在輔助對象者p的各腿上如圖1或圖2所示那樣配裝了腿連桿機構7的狀態(tài)下,啟動控制裝置67。

控制裝置67針對各腿連桿機構7分別根據(jù)旋轉傳感器71和觸地傳感器72的檢測信號而如下所述地進行電機66的運轉控制。

在觸地傳感器72的檢測信號為表示腿連桿機構7并非觸地狀態(tài)的信號情況下、即配裝了該腿連桿機構7的腿為擺動腿的情況下(進而足部支架4處于空中移動過程中的情況下),控制裝置67以對滑輪62賦予能夠防止線纜32產(chǎn)生松弛的程度的小的扭矩(例如規(guī)定值的扭矩)的方式來控制該電動電機66的輸出扭矩。

此時,當伴隨配裝了腿連桿機構7的腿的屈伸動作進行膝關節(jié)機構5中的腿連桿機構7的屈伸動作時,貫穿各彈性結構體31的線纜32相對于該彈性結構體31移動。在該情況下,線纜32的張力被維持為不產(chǎn)生松弛的程度的小的張力。

更詳細而言,膝關節(jié)機構5中的腿連桿機構7的彎折程度增加時,貫穿各彈性結構體31的線纜32以被卷取于膝關節(jié)機構5的第1連桿21的外周上的方式而被拉伸。由此,致動裝置54的滑輪62向線纜32的拉出方向旋轉。由此,線纜32朝向來自彈性結構體31的另一端側導出部分的長度變長的方向移動。

此外,膝關節(jié)機構5中的腿連桿機構7的彎折程度減少時,貫穿各彈性結構體31的線纜32從膝關節(jié)機構5的第1連桿21的外周被拉出。并且,致動裝置54的滑輪62向線纜32的卷取方向旋轉。由此,線纜32朝向來自彈性結構體31的另一端側導出部分的長度變短的方向移動。

像這樣,在線纜32伴隨腿連桿機構7的屈伸動作而相對各彈性結構體31移動的情況下,實質上壓縮負荷不會作用于各彈性結構體31。進而,形成彈性結構體31的彈性力實質上不會作用于各膝關節(jié)機構5的狀態(tài)。

因此,輔助對象者p能夠以與在未配裝腿連桿機構7的狀態(tài)下的通常動作同樣的方式活動作為擺動腿的腿。

另一方面,在觸地傳感器72的檢測信號為表示腿連桿機構7處于觸地狀態(tài)的信號的情況下、即配裝了該腿連桿機構7的腿為支撐腿的情況下(進而足部支架4處于觸地狀態(tài)的情況下),控制裝置67以將由旋轉傳感器71的輸出所示的滑輪62的旋轉角度保持為恒定(進而將滑輪62保持為旋轉停止狀態(tài))的方式,根據(jù)旋轉傳感器71的檢測信號來控制電機66的輸出扭矩。

像這樣控制電機66的輸出扭矩時,形成從各彈性結構體31導出的線纜32的一端側導出部分經(jīng)由滑輪62和電機66相對框體61被鎖止的狀態(tài)。進一步,該線纜32的一端側導出部分以將其長度保持為恒定的方式,經(jīng)由框體61和管55被約束于該彈性結構體31的上端部的分隔板42。

在該狀態(tài)下,當小腿部支架3相對于大腿部支架2的彎折程度逐漸增加時(使腿連桿機構7從伸展狀態(tài)通過膝關節(jié)機構5逐漸彎折時),如圖9所示那樣,以從各彈性結構體31導出的線纜32的一端側導出部分的長度保持為恒定的方式,與各彈性結構體31相對應的管55發(fā)生撓曲,并且該彈性結構體31被壓縮。

同時,以對貫穿各彈性結構體31的線纜32賦予的張力增加至與通過該彈性結構體31的壓縮而產(chǎn)生的彈性力均衡的張力的方式,控制電機66的輸出扭矩。此時,線纜32與彈性結構體31之間的力傳遞經(jīng)由滑輪62、電機66、框體61和管55來進行。

由此,各彈性結構體31的彈性力作為使腿連桿機構7伸展的方向的關節(jié)動力而賦予至與該彈性結構體31相同側(外側或內(nèi)側)的膝關節(jié)機構5。此時,伴隨大腿部支架2與小腿部支架3之間的彎折程度的增加,各彈性結構體31的壓縮量、進而彈性力增加。

像這樣,通過對輔助對象者p的支撐腿側的腿連桿機構7的膝關節(jié)機構5賦予由彈性結構體31的彈性力而產(chǎn)生的關節(jié)動力,能夠減輕輔助對象者p在步行動作、或者起立坐下動作、或者蹲下動作、由蹲下狀態(tài)起立的動作等時輔助對象者p的支撐腿的負擔。因此,能夠輔助腿力下降的輔助對象者p等的運動(使腿活動的運動)。

作為本實施方式的運動輔助裝置1的一個實例,可以實現(xiàn)如圖10的圖中所例示那樣的動作特性。圖10的圖是示出以下關系的一個實例的圖:通過賦予各膝關節(jié)機構5的彈性結構體31的彈性力作用于輔助對象者p的輔助力(相對于上半身向上作用的平移力)、與大腿部支架2和小腿部支架3間的彎折程度(彎折角度)之間的關系。

在該實例中,在大腿部支架2和小腿部支架3之間的彎折程度(彎折角度)較小的區(qū)域(腿連桿機構7接近于伸展狀態(tài)的區(qū)域)中,伴隨彎折程度的增加,由彈性結構體31的彈性力而產(chǎn)生的上述向上的平移力以良好的靈敏度增加。并且,該彎折程度增大一定程度時,伴隨該彎折程度的增加,由彈性結構體31的彈性力而產(chǎn)生的上述向上的平移力較為緩慢地增加。

另外,運動輔助裝置1的動作特性不限于圖10中所例示的特性,可以通過選擇各彈性結構體31的彈性體41的彈性特性、設定各膝關節(jié)機構5中第1連桿21的外周部(與線纜32之間的鎖定部)的形狀等而實現(xiàn)多種多樣的動作特性。

此外,由于本實施方式的運動輔助裝置1通過所述方式構成,因此能夠實現(xiàn)如下所示的效果。

各彈性結構體31的彈性體41為單泡性(獨立氣泡性)的橡膠泡沫等具有密閉的多個氣室的結構,因此能夠將各彈性結構體31制成輕量的結構體。

而且,各彈性體41除了源于其原材料的彈性力之外,還可以因彈性體41內(nèi)的多個氣室的壓縮(體積的減少)而產(chǎn)生彈性力(詳細而言,通過該氣室內(nèi)的氣壓根據(jù)各氣室的體積的減少而增加,從而產(chǎn)生彈性力)。因此,各彈性結構體31通過在其軸心方向上的壓縮能夠靈敏度良好地增加彈性力。因此,各彈性結構體31即使為小型結構,也能夠產(chǎn)生較大的彈性力。

此外,在本實施方式中,彈性結構體31通過多個彈性體41和分隔板42而形成為多層結構,同時被賦予了張力的線纜32貫穿插入于彈性結構體31的貫通孔43中。因此,壓縮彈性結構體31時,可以防止諸如產(chǎn)生彈性結構體31整體過度彎折、或者彎折方向在該彈性結構體31的重疊方向的各個局部各不相同的異常彎折狀態(tài)。

并且,在本實施方式中,彈性結構體31的各分隔板42的貫通孔的橫截面積的最小值小于各彈性體41的貫通孔的橫截面積的最小值。因此,彈性結構體31通過以彎曲的狀態(tài)搭載于大腿部支架2上,從而即使在線纜32從彈性結構體31的貫通孔43的中心偏離的情況下,或者在壓縮彈性結構體31時或從壓縮狀態(tài)伸長時,線纜32從貫通孔43的中心偏離的情況下,也可以防止或者抑制線纜32與各彈性體41的貫通孔的內(nèi)周面滑動接觸。進而,能夠防止或者抑制在該彈性體41的貫通孔的內(nèi)周面與線纜32之間產(chǎn)生摩擦。

除此之外,分隔板42的貫通孔的內(nèi)周面在如前所述地彎曲的同時,還由滑動材料形成。因此,即使線纜32與分隔板42的貫通孔的內(nèi)周面滑動接觸,該線纜32與分隔板42之間的摩擦力也較小。

進一步,彼此重疊的彈性體41和分隔板42在它們的接觸面處彼此固定。因此,壓縮彈性結構體31時、或從壓縮狀態(tài)伸長時,不會在該接觸面處發(fā)生摩擦。

因此,能夠盡可能防止通過壓縮彈性結構體31而蓄積的彈性能量等以因摩擦而產(chǎn)生的熱能的形式被消耗掉。進而,能夠減少能量損失。此外,能夠高效地將在彈性結構體31中蓄積的彈性能量轉化為作用于膝關節(jié)機構5的關節(jié)動力。

此外,各分隔板42的貫通孔周圍靠近內(nèi)周的部分形成為厚壁部分42a。而且,該厚壁部分32a的內(nèi)側的貫通孔的內(nèi)周面如前所述形成彎曲。因此,壓縮彈性結構體31時、或者從壓縮狀態(tài)伸長時,即使線42與分隔板42的貫通孔的內(nèi)周面接觸,該接觸壓力也會在該分隔板32的貫通孔的長度方向上被分散。進而,可以防止線纜32與分隔板42之間的接觸壓力集中于該線纜32或分隔板42的局部的情況。其結果,能夠防止該線纜32產(chǎn)生斷線、損傷等,從而提高該線纜32等的耐久性。

此外,在本實施方式中,各大腿部支架2的基體的支架由第1要素支架12和第2要素支架13構成,所述第1要素支架12從配置于輔助對象者p的腰部的單側上的基部11起沿輔助對象者p的大腿部外側直到膝蓋外側;所述第2要素支架13從基部11沿大腿部前面?zhèn)刃毕蛐羞M直到膝蓋內(nèi)側。

因此,在輔助對象者p的靠近腹股溝的位置的內(nèi)側不存在支架。因此,能夠避免如輔助對象者p的右腿用的腿連桿機構7的大腿部支架2與左腿用的腿連桿機構7的大腿部支架2在兩腿的大腿部內(nèi)側彼此發(fā)生干擾的情況。

此外,大腿部支架2的第1要素支架12幾乎沿著上下方向延伸。此外,第2要素支架13從基部11朝向斜下方斜向行進。因此,能夠使大腿部支架2在俯仰方向上的彎曲剛性較高。因此,輔助對象者p的腿彎折時,能夠使推起輔助對象者p的上半身的力經(jīng)由身體支承部件14有效地作用于輔助對象者p。

此外,對于大腿部支架2的第1要素支架12和第2要素支架13,能夠以它們的下部側的間隔發(fā)生變化的方式而較容易地進行撓曲。因此,能夠使得大腿部支架2對粗細度的寬幅范圍較大的大腿部進行適配。進一步,能夠盡可能避免對輔助對象者p造成的束縛感。

此外,大腿部支架2的第2要素支架13在大腿部的前面?zhèn)?,自該大腿部的外側朝向?nèi)側向斜下方斜向行進。除此之外,該第2要素支架13還平滑地彎曲。

因此,例如在輔助對象者p靠座在椅子等上的狀態(tài)下,該輔助對象者p也能夠在保持自身的腕等處于自然姿勢的同時簡單地把持該第2要素支架13的上部側至下部側中的各部位。進一步,在該把持狀態(tài)下,輔助對象者p能夠輕松且簡單地對第2要素支架13施力。進而,輔助對象者p能夠簡單地進行腿連桿機構7的穿脫操作。

此外,大腿部支架2的身體支承部件14從基部11向第2要素支架13的下端部,在大腿部的背面?zhèn)刃毕蜓由臁R虼?,在輔助對象者p的腿(支撐腿)彎折的狀態(tài)(由彈性結構體31產(chǎn)生的彈性力作用于膝關節(jié)機構5的狀態(tài))下,能夠從大腿部的下部側的部位向上部側的部位,從背面?zhèn)扔蒙眢w支承部件14支承該大腿部。

特別是,基部11是配置于輔助對象者p的腿的內(nèi)側腹股溝的高度以上的高度。因此,通過自該基部11延伸的身體支承部件14不僅能夠輔助對象者p的大腿部,還能夠對股關節(jié)附近的部位、或者坐骨附近的部位也能夠進行支承。

因此,能夠使推起輔助對象者p的上半身的方向的平移力在不偏向于輔助對象者p的局部的同時,有效地作用于該輔助對象者p上。

此外,作為大腿部支架2的上端部的基部11被配置于輔助對象者p的腿的內(nèi)側腹股溝的高度以上的高度。進一步,其被配置于低于輔助對象者p的髖骨的高度。因此,輔助對象者p的腿外轉時,能夠避免大腿部支架2的上端部壓到輔助對象者p的臀部上,或者在輔助對象者p的上半身側向彎曲時,能夠避免大腿部支架2的上端部接觸輔助對象者p的上半身側面。

此外,在本實施方式中,關節(jié)動力發(fā)生裝置8經(jīng)由該膝關節(jié)機構5的第1連桿21將彈性結構體31產(chǎn)生的彈性力賦予至各膝關節(jié)機構5。此時,各膝關節(jié)機構5以如前所述的方式構成。因此,參照圖4可知,即使輔助對象者p使各腿從伸展狀態(tài)彎折至最大限度,第1連桿21的旋轉位移量也較小。

因此,各彈性結構體31的所需伸縮量也較小。進而,用于配置各彈性結構體31的所需空間也較小。因此,能夠提高各彈性結構體31的配置自由度,并且實現(xiàn)運動輔助裝置1的小型化。

進一步,各管55的彎折角總計值(詳細而言,是針對該管55的全長在長度方向上對該管55的曲率進行積分而得的數(shù)值)減小。因此,能夠降低線纜32與管55之間的摩擦。

[關于變形方式]

本發(fā)明的實施方式不限定于所述實施方式所說明的內(nèi)容,可以采用多種多樣的方式。以下,說明多個變形方式。

所述實施方式中,例示出彈性結構體31的各彈性體41為圓筒形狀。但是,彈性結構體31的各彈性體41不限于圓筒形狀,還可以采用多種多樣的形狀。

此外,還可以在彈性結構體31上外插在其重疊方向上延伸的引導筒,以使得該彈性結構體31的壓縮可以沿著該引導筒的內(nèi)周面進行。

此外,還可以替代彈性結構體31,使用例如線圈彈簧等普通的彈性部件。此時,例如可以采用以下構成等:在第1要素支架12或第2要素支架13的內(nèi)部或外側,將線圈彈簧的上端部固定或鎖止于第1要素支架12或第2要素支架13上,將該線圈彈簧的下端部經(jīng)由線纜等可撓性長條部件連接于膝關節(jié)機構的第1連桿21的外周部。

此外,所述實施方式中,使用線纜32作為可撓性長條部件。但是,可撓性長條部件也可以為帶狀部件、鏈狀部件等。

此外,關節(jié)動力發(fā)生裝置8不限定于所述結構,可以采用多種多樣的方式。例如,作為關節(jié)動力發(fā)生裝置8的張力賦予機構,還可以采用圖11所示的結構的張力賦予機構81。

該張力賦予機構81中,將從彈性結構體31導出的線纜32的另一端側導出部分的配設路徑的途中部與所述彈性結構體的第2端部之間沿著該配設路徑的距離維持為恒定的機構與所述實施方式的張力賦予機構33相同。即,該機構包括配設于各彈性結構體31的下端部的分隔板42與關節(jié)連結部15的上端的隔壁部15a之間的細長的管45。

另一方面,張力賦予機構81中,作為以將從各彈性結構體31導出的線纜32的一端側導出部分的長度保持為恒定的方式相對于該彈性結構體31的上端部(一個端部)約束該一端側導出部分的機構的構成要素,具備在線纜32的一端側導出部分的端部上固定的鎖止部件82。該鎖止部件82與彈性結構體31的上端部的分隔板42的貫通孔的開口端周緣部相接觸(或固定)。

由此,將該線纜32的一端側導出部分約束于彈性結構體31的上端部,使得在以拉伸從各彈性結構體31導出的線纜32的另一端側導出部分的方式對該線纜32賦予張力的狀態(tài)下,將線纜32的一端側導出部分的長度保持為恒定(在該實例中是幾乎為零的長度)。

另外,也可以替代具備鎖止部件82,采用通過適當?shù)木o固部件或粘接劑等將線纜32的一端側導出部分固定于彈性結構體31的上端部(一個端部)的分隔板42上的構成。

張力賦予機構81中進一步具備動滑輪83、軸承部84、各膝關節(jié)機構5的第1連桿21以及致動裝置54作為將小腿部支架3相對于大腿部支架2的相對位移運動傳遞至線纜32的另一端側導出部分,使得從各彈性結構體31導出的線纜32的另一端側導出部分對應于該相對位移運動(屈伸動作)而相對該彈性結構體31的下端部(另一端部)移動。其中,動滑輪83搭載于大腿部支架2的各關節(jié)連結部15上;軸承部84以繞其自轉軸自由旋轉的方式支承該動滑輪83;致動裝置54用于控制線纜32的移動動作。致動裝置54與所述實施方式的張力賦予機構33所具備的致動裝置相同。

各動滑輪83以能夠與支承該動滑輪83的軸承部84一起在相對于膝關節(jié)機構5的第1連桿21靠近或遠離的方向(圖11的箭頭y1,y2的方向)上平移移動的方式容納于關節(jié)連結部15的內(nèi)部。

另外,各動滑輪83和軸承部84的可移動方向例如受容納該動滑輪83和軸承部84的關節(jié)連結部15的內(nèi)壁面限制。

并且,用于各動滑輪83的軸承部84經(jīng)由作為長條部件的一個實例的線纜85與膝關節(jié)機構5的第1連桿21相連結,以使得其與小腿部支架3相對于大腿部支架2的相對位移運動(屈伸動作)連動發(fā)生位移。

此時,線纜85的第1連桿21側的一個端部固定于起到作為滑輪的外周部的作用的第1連桿21的外周部。此外,線纜85的另一端部鎖止或固定于軸承部84上。

由此,伴隨小腿部支架3相對于大腿部支架2的相對位移運動(腿連桿機構7的屈伸動作),各膝關節(jié)機構5的第1連桿21通過相對于大腿部支架2繞關節(jié)軸21a的軸心旋轉,從而能夠增加或減少線85在該第1連桿21上的卷繞量。

進而,分別在外側和內(nèi)側處,伴隨小腿部支架3相對于大腿部支架2的相對位移運動,動滑輪83和軸承部84以相對于膝關節(jié)機構5的第1連桿21靠近或遠離的方式平移移動。此時,在本實施方式中,隨著小腿部支架3相對于大腿部支架2的彎折程度的增加,線85在第1連桿21上的卷繞量增加。進而,動滑輪83以靠近該第1連桿21的方式平移移動。

從各彈性結構體31起穿過管45而導入至關節(jié)連結部15內(nèi)部的線纜32的另一端側導出部分如圖11所示那樣,卷繞在該關節(jié)連結部15所容納的動滑輪83的外周(膝關節(jié)機構5的靠近第1連桿21的外周)上。

并且,卷繞在外側關節(jié)連結部15內(nèi)的動滑輪83的外周上的線纜32的另一端側導出部分經(jīng)由該動滑輪83的外周之后,穿過形成于外側關節(jié)連結部15的隔壁部15a上的孔,導入至第1要素支架12當中的外側關節(jié)連結部15的上側部分的內(nèi)部。

同樣地,卷繞在內(nèi)側關節(jié)連結部15內(nèi)的動滑輪83的外周上的線纜32的另一端側導出部分經(jīng)由該動滑輪83的外周之后,穿過形成于內(nèi)側關節(jié)連結部15的隔壁部15a上的孔,導入至第2要素支架13當中的內(nèi)側關節(jié)連結部15的上側部分的內(nèi)部。

進一步,第1要素支架12側的線纜32的另一端側導出部分和第2要素支架13側的線纜32的另一端側導出部分分別穿過第1要素支架12側的管86的內(nèi)部和第2要素支架13側的管86的內(nèi)部直到致動裝置54的框體61,經(jīng)由形成于該框體61上的孔而導入至該框體61的內(nèi)部。進一步,在框體61內(nèi),各線纜32與所述滑輪62的外周部相連結。

此時,第1要素支架12側的管86以下述方式配設:從外側關節(jié)連結部15起沿著第1要素支架12的延伸方向直到基部11,進一步從該基部11起穿過大腿部支架2的外部空間直到框體61。

此外,第2要素支架13側的管86以下述方式配設:從內(nèi)側關節(jié)連結部15起沿著第2要素支架13的延伸方向直到基部11,進一步從該基部11起穿過大腿部支架2的外部空間直到框體61。

并且,各管86與所述實施方式中的張力賦予機構33的管55同樣,以相對于彎曲負荷的剛性較低、且相對于該管86在長度方向上的壓縮負荷的剛性較高(難以伸縮)的方式構成。

圖11所示的張力賦予機構81通過上述方式構成。該張力賦予機構81中,與所述實施方式的情況相同,根據(jù)旋轉傳感器71和傳感器72的檢測信號,通過控制裝置67來進行致動裝置54的電機66的運轉控制。

此時,在以對線纜32賦予能夠防止發(fā)生松弛的程度的小扭矩(例如規(guī)定值的扭矩)的方式來控制電機66的輸出扭矩的狀態(tài)下,由腿連桿機構7通過膝關節(jié)機構5進行屈伸動作時,根據(jù)該屈伸動作,各關節(jié)連結部15內(nèi)的動滑輪83發(fā)生旋轉,同時產(chǎn)生位移(平移移動)。并且,根據(jù)該動滑輪83的位移,致動裝置54的滑輪62(參照圖7)旋轉,并且從外側彈性結構體31導出的線纜32的另一端側導出部分當中來自外側動滑輪83的外周的框體61側的部分、與來自內(nèi)側彈性結構體31的線纜32的另一端側導出部分當中來自內(nèi)側動滑輪83的外周的框體61側的部分分別相對于第1要素支架12和第2要素支架13產(chǎn)生移動。

在該情況下,各彈性結構體31上實質上并未作用有壓縮負荷。進而,形成彈性結構體31的彈性力實質上并未作用在各膝關節(jié)機構5上的狀態(tài)。

因此,輔助對象者p能夠以與未配裝腿連桿機構7的狀態(tài)下的通常動作同樣的方式來活動作為擺動腿的腿。

另一方面,在電機66的輸出扭矩以將滑輪62的旋轉角度保持恒定(將滑輪62保持為旋轉停止狀態(tài))的方式進行控制的狀態(tài)下,小腿部支架3相對于大腿部支架2的彎折程度逐漸增加時,各動滑輪83在靠近各自對應的膝關節(jié)機構5的第1連桿21的方向上位移(平移移動)。

并且,此時,隨著各動滑輪83的位移,來自各彈性結構體31的線纜32的另一端側導出部分被拉伸。由此,來自線纜32的壓縮負荷作用于該彈性結構體31的上端部,該彈性結構體31被壓縮。同時,控制電機66的輸出扭矩,以使得對線纜32賦予的張力增加至與通過該彈性結構體31的壓縮而產(chǎn)生的彈性力均衡的張力。

由此,與所述實施方式的情況相同,各彈性結構體31的彈性力作為使腿連桿機構7伸展的方向的關節(jié)動力而被賦予至與該彈性結構體31對應的膝關節(jié)機構5。

此外,此時,各彈性結構體31的彈性力和賦予線纜32的張力的合力(彈性力的幾乎2倍大小的力)經(jīng)由動滑輪83的軸承部84和線纜85而被賦予至膝關節(jié)機構5。

另外,上述張力賦予機構81使用動滑輪83而構成。但是,也可以代替動滑輪83而使用例如差動機構。

此外,關節(jié)動力發(fā)生裝置8可以構成為:例如僅對外側膝關節(jié)機構5和內(nèi)側膝關節(jié)機構5中一方的膝關節(jié)機構賦予關節(jié)動力。

此外,還可以將電機等致動器的驅動力代替彈性結構體31的彈性力而賦予至外側膝關節(jié)機構5和內(nèi)側膝關節(jié)機構5中的雙方或一方膝關節(jié)機構。

此外,致動裝置54不限于所述實施方式。例如,也可以具備下述制動裝置來替代電機66。該制動裝置以能夠切換制動或鎖定滑輪62使其無法旋轉狀態(tài)和解除該制動狀態(tài)或鎖定狀態(tài)的狀態(tài)的方式進行動作。此外,也可以在電機66和滑輪62之間安裝離合機構,用于隔斷上述兩者之間的動力傳遞。此外,為了防止線纜32的松弛,除了電機66或制動裝置,還可以另行具備對該線纜32賦予弱的張力的預張拉機構。

此外,運動輔助裝置1的腿連桿機構7不限定于所述結構。例如,腿連桿機構7的膝關節(jié)機構可以由例如具有繞俯仰軸方向的一軸旋轉自由度的單軸結構的關節(jié)機構構成。

此外,例如小腿部支架3和足部支架4也可以為與所述實施方式不同的結構。此外,大腿部支架2中的彎曲形狀等可以為與所述實施方式不同的形狀。

此外,例如可以省略腿連桿機構7的腳腕關節(jié)機構6和足部支架4,以經(jīng)由綁帶等將小腿部支架3的下端部約束于腿的腳腕上的方式構成腿連桿機構。

此外,腳腕關節(jié)機構6例如可以通過萬向節(jié)等構成。

此外,大腿部支架2的基部11可以配置于大腿部的上部的外側。

此外,身體支承部件14可以以例如在第1要素支架12和第2要素支架13之間沿橫向(相對于大腿部的長度方向幾乎垂直的方向)延伸的方式進行配置。

此外,腿連桿機構7可以具備調(diào)節(jié)外側膝關節(jié)機構5和內(nèi)側膝關節(jié)機構5的間隔的調(diào)節(jié)機構。該調(diào)節(jié)機構的一個實例示于圖12中。圖12以橫截面(與小腿部支架3的長度方向相垂直的橫截面)的方式示出小腿部支架3的上部。在該實例中,小腿部支架3的上部中,左半部3l和右半部3r相分離。另外,該左半部3l和右半部3r在小腿部支架3的下部相連結。并且,該連結部分與腳腕關節(jié)機構6連結。

在調(diào)節(jié)機構91中,在小腿部支架3的左半部3l和右半部3r上分別緊固有板92l、92r。板92l的一個端部緊固于小腿部支架3的左半部3l的左側部。并且,板92l從其一個端部起延伸設置到小腿部支架3的前側。

此外,板92r的一個端部緊固于小腿部支架3的右半部3r的右側部。并且,板92r從其一個端部起延伸設置到小腿部支架3的前側。

進一步,這些板92l、92r的另一端部在小腿部支架3的前側處前后重疊。并且,在前側的板92r上,穿設左右方向上較長的長孔93、93。此外,在后側的板92l上,以與長孔93、93大致對應的方式,形成有螺孔94、94。

進一步,螺絲95、95穿過前側的板92r的長孔93、93而螺合于后側板92l的螺孔94、94上。該螺絲95、95的頭部鎖止于前側的板92r的表面上。

此時,通過調(diào)節(jié)各長孔93中螺絲95的位置,可以調(diào)節(jié)外側膝關節(jié)機構5和內(nèi)側膝關節(jié)機構5的間隔。

此外,腿連桿機構的結構還可以采用例如如圖13和圖14所示那樣的結構。

該實例中,輔助對象者p的各腿各自的腿連桿機構7a中,僅大腿部支架120的結構與所述實施方式不同。此時,大腿部支架120具有:在輔助對象者p的腰部的前面?zhèn)瓤拷鼈让娴牟课?相對于前后方向和左右方向大約為45deg的方向的部位)處配置于各腿上方的基部121、以及從基部121向下方延伸為分岔狀的第1要素支架122和第2要素支架123。

第1要素支架122在輔助對象者p的腿的大腿部的前面?zhèn)葟幕?21起朝向外側膝關節(jié)機構5向斜下方延伸。并且,第1要素支架122中的下端部(關節(jié)連結部15)連結于外側膝關節(jié)機構5。

此外,第2要素支架123在輔助對象者p的腿的大腿部的前面?zhèn)葟幕?21起朝向內(nèi)側膝關節(jié)機構5向斜下方延伸。并且,第2要素支架123中,其下端部(關節(jié)連結部15)連結于內(nèi)側膝關節(jié)機構5。

此外,大腿部支架120具有配置于輔助對象者p的腿的大腿部的背面?zhèn)鹊纳眢w支承部件124。該身體支承部件124以從基部11起經(jīng)由輔助對象者的臀部背面直到第2要素支架123的下端部的方式而橋接于該基部11和第2要素支架123的下端部之間。

圖13和圖14所示的腿連桿機構7a除以上說明的結構之外的結構與所述實施方式的腿連桿機構7相同。

在具有這樣的結構的腿連桿機構7a中,大腿部支架120也在俯仰方向上的彎曲剛性較高。并且,通過與所述實施方式同樣的方式對各膝關節(jié)機構5賦予關節(jié)動力,從而可以經(jīng)由身體支承部件124將推起輔助對象者p的上半身的方向的輔助力適當?shù)刈饔糜谳o助對象者p。

另外,如上所述,基部121配置于輔助對象者p的相對于前后方向和左右方向大約為45deg的方向的部位。因此,在輔助對象者p屈身時等情況下,可以避免輔助對象者p的腹部與該基部121接觸。

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